تحلیل سکوی ثابت دارای مخازن مستغرق

در تحقیق حاضر، یک طرح جدید و ابتکاری، مورد بررسی قرار گرفته است. این طرح شامل سکویی چهارپایه می باشد که مهاربندهای آن در قسمت تحتانی حذف شده و مخزن مستغرق متحرکی که دارای نیروی شناوری است، به آن افزوده شده است. ایجاد نیروی کششی متغیر وابسته به پاسخ مخزن در پایه ها به همراه لنگر بازگرداننده خارجی الگوی توزیع بار داخلی را تغییر داده و موجب ایجاد سختی افزوده وابسته به زمان شده است. با توجه به حجم زیاد مخزن، جرم افزوده ایجاد شده ناشی از حرکات آن عدد بزرگی را به خود اختصاص داده لذا نیروی اینرسی تولید شده از مخزن نیز قابل ملاحظه بوده-است. با تلفیق این دو موضوع و انتخاب سختی مناسب جهت اتصال مخزن به سکو برای عملکرد دوگانه بهینه موجبات کاهش دامنه پاسخ سکو فراهم گشته است. این سیستم برای سکوهایی ایده آل در عمق-های متفاوت و با تغییر مکان قرارگیری مخزن در عمق، مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر پارامترهای مختلف ملحوظ گشته است. فرایند تحلیل استاتیکی و دینامیکی با در نظر گرفتن اثرات غیر خطی هندسی و تغییر شکل های بزرگ انجام شده است. برای این منظور، از برنامه ای مفصل که در محیط متلب توسعه داده شده، استفاده شده است. با انجام تحلیل های استاتیکی در طول زمان مشخص شد که استفاده از مخزن متحرکی که در عمق مناسبی قرار گرفته است، در کاهش دامنه پاسخ سکو موثر است. اگر مخزن متحرک در عمق مناسب قرار گرفته باشد، با افزایش حجم آن، نیروی موج وارد بر آن افزایش می یابد لذا مخزن جابجایی بزرگتری را تجربه خواهد کرد پس بازوی لنگر بازگرداننده نیز بیشتر می شود، این در حالی است که نیروی شناوری مخزن متحرک مستغرق نیز افزایش می یابد و به تبع آن لنگر بازگرداننده بیشتری تولید می شود. بدین ترتیب میزان کارایی مخزن در عملکرد شناوری افزایش خواهد یافت. این نوع افزایش کارایی در آنالیز استاتیکی با کاهش سختی فنر اتصال نیز امکان پذیر است. همچنین مشخص شد که کارایی مخزن بر روی سکوهای نرمتر بیشتر است به عبارتی با افزایش عمق قرارگیری سکو، کارایی مخزن متحرک با عملکرد شناوری افزایش می یابد. با انجام تحلیل های دینامیکی مشخص شد که مخزن در مقابل امواج رفتاری شبیه یک میراگر جرمی از خود نشان می دهد. در این حالت جرم افزوده مخزن نیز در تولید نیروی اینرسی مشارکت می کند لذا اینرسی زیادی تولید می شود. در این حالت می توان گفت برای هر جرمی، یک سختی بهینه وجود دارد. لازم به ذکر است که به هنگام عملکرد دوگانه میراگری و شناوری، سختی بهینه به گونه ای تعیین می گردد که مخزن عملکرد توام مناسبی را در هر دو حالت داشته باشد. باید توجه داشت که عملکرد مخزن در مقابل امواج کوچکتر مناسبتر است. همچنین با عبور از حالت گذرا و ورود به پاسخ های حالت پایا، کارایی مخزن افزایش می یابد. همچنین در صورت اعمال نیروی جریان به سکو، مخزن باعث کاهش خروج از مرکزیت نقطه تعادل استاتیکی جدید سکو می گردد.