Perkiraan Umur Kelelahan (Fatigue Life) Konstruksi FSO (Floating Storage and Offloading) Dengan Metode Spectral-Based Fatigue Analysis

Thesis ini menyampaikan studi mengenai perkiraan umur kelelahan dari konstruksi FSO Arco Ardjuna yang beroperasi di perairan Laut Jawa Barat. Metode full spectral dan pendekatan tegangan hotspot diterapkan dalam studi ini. Sebagai tahapan awal, studi dilakukan melalui analisa beban gelombang, dengan bantuan piranti lunak hidrodinamika untuk memperoleh besaran respon struktur global (gaya geser vertikal dan momen lengkung vertikal). Respon struktur global ini merupakan input utama dalam analisa struktur global elemen hingga untuk memperoleh RAO tegangan setiap lokasi kritis. Analisa spektra kemudian dilakukan dan menghasilkan parameter-parameter stokastik yang digunakan untuk mengidentifikasi tegangan yang terjadi pada kondisi gelombang laut riil yang bersifat acak. Prosedur analisa kurun waktu pendek (distribusi Rayleigh) dan kurun waktu panjang (distribusi Weibull) dilakukan untuk memperoleh distribusi tegangan serta tegangan ekstrem dalam masa operasional FSO. Teori komulatif Palmgren-Miner digunakan untuk menghitung indeks kelelahan yang berkorelasi langsung dengan umur kelelahannya. Persamaan kelelahan terangkai, dengan parameter bentuk dari distribusi Weibull, digunakan untuk memperkirakan umur kelelahan pada lokasi struktur kritis lainnya pada FSO. =============================================================================================== This thesis addreses the prediction of fatigue life for hull construction of FSO Arco Ardjuna operated in the West Java Sea. The method is based on the full spectral analysis and hot-spot stress approach. In the early stage, the study is conducted to analyze the wave loads using a hydrodynamic model to derive the global structural responses (vertical shear forces and vertical bending moments). These global responses are then set as the main input for the global structure analysis using a finite element model to obtain stress RAO for each critical location. Spectral Analysis is then performed to generate stochastic parameters that are used to identify the stress occurence in the real ocean waves, which are random in nature. The short-term analysis (Rayleigh distribution) and long-term analysis (Weibull distribution) are further performed to obtain the stress distribution as well as the extreme stress. Palmgren-Miner cumulative theory is next applied to calculate the fatigue damage directly correlated to the fatigue life. Closed-form fatigue equation, with the shape parameter of Weibull distribution, is then implemented to calculate the fatigue lifes at other critical locations in the FSO Structure