Effects of 2nd order wave on Mooring Line Forces of a Floating Space Frame Structure
Author
Kantharaja, Shravan
Term
4. term
Education
Publication year
2016
Submitted on
2016-06-09
Pages
66
Abstract
Dette projekt undersøger, hvordan kræfterne i fortøjningsliner og den dynamiske bevægelse af en flydende rumrammekonstruktion kan forudsiges, når den udsættes for regelmæssige bølger af 1.- og 2.-orden. Vi gennemgår relevante bølgeteorier og, hvordan man vælger en passende teori til givne forhold. For at håndtere store rotationer og deformationer anvendes en co-rotational bjælkemodel, hvor alle konstruktionsdele repræsenteres som cylinderformede bjælkeelementer. Den relative Morisons ligning bruges til at medtage, at konstruktionen selv bevæger sig, mens bølgerne påvirker den. Til validering af bølge–struktur-interaktionen udsættes en simpel V-formet neddykket struktur for en lineær, regelmæssig bølge, og resultater fra MATLAB og Ansys sammenlignes. Med samme bølgeparametre kan der observeres afdrift, når strukturen påvirkes af en 2.-ordens regelmæssig bølge. Endelig modelleres en forankret flydende rumrammekonstruktion, som ligner WEPTOS-bølgekraftanlægget. Der udføres tidsdomæneanalyser under 1.- og 2.-ordens bølger, og de beregnede fortøjningskræfter og konstruktionens forskydninger sammenlignes.
This project predicts the forces in mooring lines and the dynamic motion of a floating space-frame structure when it is exposed to regular first- and second-order waves. It reviews wave theories and explains how to choose an appropriate theory for given conditions. To capture large rotations and deformations, a co-rotational beam formulation is implemented, modeling all structural members as cylindrical beam elements. The relative Morison’s equation is used to account for the fact that the structure itself moves while waves act on it. To validate the wave–structure interaction model, a simple V-shaped submerged structure is subjected to a linear regular wave, and results from MATLAB and Ansys are compared. With the same wave parameters, drift of the structure is observed under a second-order regular wave. Finally, an anchored floating space-frame structure similar to the WEPTOS wave energy converter is modeled. Time-domain analyses under first- and second-order waves are performed, and the predicted mooring-line forces and structural displacements are compared.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents