Assessment of global vertical loads in damaged ship

Diplomskim radom analizirana su globalna valna opterećenja u slučaju naplavljivanja oštećenog broda. Analiza pomorstvenosti provedena je uz pretpostavku trodimenzionalnog linearnog potencijalnog strujanja sa slobodnom površinom korištenjem numeričke metode rubnih elemenata, programirane u računalnom kodu WAMIT. Budući da rezultati analize u WAMIT-u ne sadrže globalna valna opterećenja, već samo hidrodinamičke tlakove na oplakanoj površini i prijenosne funkcije gibanja, u programskom sučelju MATLAB izrađen je u tu svrhu odgovarajući programski kod. Razvijeni kod na temelju prethodno navedenih izlaznih rezultata i definirane distribucije masa računa vertikalne valne smične sile i momente savijanja. Proračun vertikalnih valnih opterećenja proveden je prema vrpčastoj metodi. Brod je po duljini diskretiziran na segmente pune širine i visine, a ograničene duljine (vrpce). Za svaku vrpcu računaju se hidrodinamičke, povratne i inercijske sile, a zatim se numeričkom integracijom (odabrana je trapezna metoda) računaju globalna valna opterećenja. Uz računanje vertikalnih globalnih valnih opterećenja navedeni kod, na temelju definirane geometrije trupa i tankova, automatski generira ulazne datoteke potrebne za analizu u WAMIT-u te pokreće simulaciju. Trodimenzionalni model i mreža trupa broda i njegovi odjeljci modelirani su u programu Rhinoceros. Mreža je u svrhu olakšanja numeričke integracije definirana u skladu sa dimenzijama pojedinih vrpci, tj. cjelokupna površina panela mora biti unutar jedne vrpce. Provedene su simulacije za brod u neoštećenom stanju te 8 slučajeva uslijed naplavljivanja oštećenog broda. Naplavljena tekućina u tanku nalazi se u razini vodne linije, dok je oplata tanka zbog pojednostavljenja ostala netaknuta. Maksimalni iznosi vertikalnih valnih momenata su za neke slučajeve oštećenja i valove u pramac znatno povećani u odnosu na neoštećen brod dok su za valove u krmu poprilično smanjeni. Stoga bi pri budućim istraživanjima bilo zanimljivo istražiti kako bi se krcanjem balasta za neke slučajeve smanjila globalna valna opterećenja i gibanja broda. Usporedbom s rezutatima iz [21], dobivenim simulacijama u programu HydroSTAR (metodom dodane mase te metodom gubitka istisnine), primijećene su odgovarajuće razlike. Upotreba različite mreže, zadavanje trima i bočnog nagiba, zajedno s gibanjem fluida u tankovima te različite brzine napredovanja neki su od mogućih razloga tim razlikama. Za vjerodostojnije i kvalitetnije zaključke potrebna su daljnja istraživanja.The present work is meant to investigate wave-induced global loads of a ship in realistic flooding conditions, while developing a code for automated hydrodynamic simulations and computation of vertical wave induced global loads. The scenarios investigated are represented by water ingress into the starboard ballast tanks for collision damage cases and both starboard and port side tanks for grounding. Seakeeping computations are performed for 8 damage scenarios and 1 intact condition, each corresponding to different changes in displacement, trim and heel. For each of them, response amplitude operators of vertical motions are calculated using a potential linear 3D panel hydrodynamic code WAMIT in the frequency domain. The wave-induced global loads are computed using a code for post processing developed in MATLAB. The obtained results are compared with others already published. For some cases, the results show significant variations in the global loads with respect to the intact ship