Hydroelasticitet

Inom vätskedynamik och elasticitet är hydroelasticitet eller flexibel vätskestrukturinteraktion (FSI), en gren av vetenskapen som handlar om rörelsen av deformerbara kroppar genom vätskor . Teorin om hydroelasticitet har anpassats från aeroelasticitet , för att beskriva effekten av kroppens strukturella svar på vätskan runt den.

Definition

Det är analysen av den tidsberoende interaktionen mellan hydrodynamiska och elastiska strukturella krafter. Vibration av flytande och nedsänkta havstrukturer/fartyg omfattar detta område av marin arkitektur .

Betydelse

Hydroelasticitet är ett problem inom olika områden av marin teknik, såsom:

• Höghastighetsfarkoster .
• Fartyg med fenomenen fjädrande och piskning som påverkar trötthet och extrem belastning
• Storskaliga flytande strukturer som flytande flygplatser [1] , flytande broar och flytande tunnlar.
• Marine Risers.
• Kabelsystem och umbilicals för fjärrmanövrerade eller tjudrade undervattensfarkoster.
• Seismiska kabelsystem.
• Flexibla behållare för vattentransport, återvinning av oljespill och andra ändamål.

Forskningsområden

• Analytiska och numeriska metoder i FSI.
• Tekniker för laboratorie- och driftundersökningar.
• Stokastiska metoder.
• Hydroelasticitetsbaserad förutsägelse av vågbelastningar och svar.
• Stöt, slaskande och chock.
• Flödesinducerad vibration (FIV).
• Tsunami och havsbävning inducerade reaktioner från stora marina strukturer.
• Apparater för energiutvinning.

Nuvarande forskning

Analys och design av marina strukturer eller system kräver integration av hydrodynamik och strukturell mekanik; dvs hydroelasticitet spelar nyckelrollen. Det har gjorts betydande framsteg på senare tid inom forskning om hydroelastiska fenomen, och ämnet hydroelasticitet är av stort aktuellt intresse.

Institut och laboratorier

• Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norge [2]
• University of Southampton, Southampton, Storbritannien. [3]
• MARINTEK : Marine Technology Centre, Trondheim, Norge [4]
• MARIN: Maritime Research Institute Nederländerna . [5]
• MIT [6]
• Michigans universitet. [7] , [8]
• Indian Institute of Technology Kharagpur , Indien. [9]
• Saint Petersburg State University , Ryssland. [10]
• National Maritime Research Institute, Japan. [11]
• Research Institute of Applied Mechanics, Kyushu University, Japan. [12]
• Computational Fluid Dynamics Laboratory, National Taiwan University of Science and Technology, Taiwan. [13]
• Lee Dynamics, Houston, Texas, USA [14]

Konferenser

• HYDROELAS : Internationell konferens om hydroelasticitet inom marin teknologi. [15]
• FSI: Internationell konferens om interaktion mellan vätskor och struktur. [16]
• OT: Offshore Technology Conference. [17]
• ISOPE: International Society of Offshore and Polar Engineers konferens. [18]

Tidskrifter

• Journal of Sound and Vibration. [19]
• Journal of Ship Research. [20]
• Tillämpad havsforskning. [21]
• Journal of Engineering Mechanics. [22]
• IEEE Journal of Oceanic Engineering. [23]
• Journal of Fluids and Structures [24]

•   REDBishop och WGPrice, " Hydroelasticity of ships "; Cambridge University Press, 1979, ISBN 0-521-22328-8 .
• Fumiki Kitō, " Principer för hydroelasticitet ", Tokyo: Memorial Committee for Retirement of Dr. F. Kito; Distribuerat av Yokendo Co., 1970, LCCN 79566961.
•   Redigerat av SKChakrabarti och CABrebbia, " Flödesstrukturinteraktion ", Southampton; Boston: WIT, c2001, ISBN 1-85312-881-3 .
•   Redigerad av SKChakrabarti och CABrebbia, " Flödesstrukturinteraktion och rörliga gränsproblem IV ", Southampton: WIT, c2007, ISBN 978-1-84564-072-9 .
•   Redigerad av Subrata K. Chakrabarti, " Handbook of offshore engineering ", Amsterdam; London : Elsevier, 2005, ISBN 978-0-08-052381-1 .
•   Subrata K. Chakrabarti, " Hydrodynamics of offshore structures ", Southampton: Computational Mechanics; Berlin : Springer Verlag, c1987, ISBN 0-905451-66-X .
•   Subrata K. Chakrabarti, " Icke-linjära metoder i offshoreteknik ", Amsterdam; New York: Elsevier, 1990, ISBN 0-444-88457-2 .
•   Redigerad av SK Chakrabarti, " Numeriska modeller i vätskestrukturinteraktion ", Southampton, Storbritannien; Boston : WIT, c2005, ISBN 1-85312-837-6 .
• Subrata Kumar Chakrabarti, " Offshore-strukturmodellering ", Singapore; River Edge, NJ: World Scientific, c1994, (OCoLC)ocm30491315.
•   Subrata K. Chakrabarti, " Theory and practice of hydrodynamics and vibration ", River Edge, NJ: World Scientific, c2002, ISBN 981-02-4921-7 .
• D. Karmakar, J. Bhattacharjee och T. Sahoo, " Expansion formler för vågstruktur interaktion problem med tillämpningar i hydroelasticitet", Intl. J. Engng. Science, 2007: 45(10), 807–828.
•   Storhaug, Gaute, " Experimentell undersökning av våginducerade vibrationer och deras effekt på utmattning av fartyg ", PhD-avhandling, NTNU, 2007:133, ISBN 978-82-471-2937-1 .
• Storhaug, Gaute et al. " Mätningar av våginducerade skrovbalksvibrationer hos en malmbärare i olika branscher ", Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, nov. 2007.
•   Ottó Haszpra, " Modellering hydroelastic vibrations ", London; San Francisco : Pitman, 1979, ISBN 0-273-08441-0 .
• Hirdaris, SE, Price, WG och Temarel, P. (2003). Två- och tredimensionell hydroelastisk modellering av en bulker i vanliga vågor. Marine Structures 16(8):627-658, doi:10.1016/j.marstruc.2004.01.005
• Hirdaris, SE och Temarel, P. (2009). Fartygens hydroelasticitet - senaste framsteg och framtida trender. Proceedings (Part M) of the Institution of Mechanical Engineers : Journal of Engineering for the Maritime Environment, 223(3):305-330, doi:10.1243/14750902JEME160
•   Temarel, P. och Hirdaris, SE Eds.(2009). Hydroelasticity in Marine Technology - Proceedings of the 5th International Conference HYELAS'09, publicerad av University of Southampton - UK, ISBN 9780854329045