Tech Talk: Το GHS προσθέτει το 'Seakeeping'

Από τον Kyle Marlantes • 15 Φεβρουαρίου 2018

Η προσθήκη μιας ενότητας seakeeping σημαίνει ότι τα αρχεία εκτέλεσης μπορούν πλέον να περιλαμβάνουν δυνατότητες seakeping με την προσθήκη δύο νέων εντολών και τα υπάρχοντα αρχεία γεωμετρίας (.GF) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάλυση seakeeping με ελάχιστες ή καθόλου τροποποιήσεις. Η ενσωμάτωση με το GHS μειώνει επίσης την απαιτούμενη εισαγωγή χρηστών, επιτυγχάνοντας ταχύτερες απαντήσεις, αυξάνοντας ταυτόχρονα τον έλεγχο των χρηστών.

Το GHS προσφέρει ήδη στους χρήστες μια ολοκληρωμένη συσκευασία όσον αφορά τη σταθερότητα και τη διαχρονική αντοχή. Επιπλέον, το GHS προσφέρει προηγμένες δυνατότητες για πολύπλοκες συνθήκες φόρτωσης, λειτουργίες γερανού και εργασίες διάσωσης. Η ενσωματωμένη διαμόρφωση του GHS ή η General Load Monitor της HydroStatics, η "GLM" προσφέρει στους χρήστες τη δυνατότητα να διαμορφώνουν αξιόπιστους φορτωτές υπολογιστών με βάση την αποδεδειγμένη μηχανή υπολογισμού GHS. Η νέα ενότητα GHS SeaKeeping "SK" βασίζεται σε αυτό το υπάρχον ίδρυμα για να προσφέρει στους χρήστες ακόμη περισσότερη λειτουργικότητα, όλα αυτά ενώ παραμένουν στο πλαίσιο του GHS.

Πριν από το GHS SeaKeeping, όταν οι χρήστες του GHS χρειάστηκαν να εκτελέσουν μια ανάλυση κινήσεων για τα σχέδιά τους, ήταν απαραίτητο να χρησιμοποιήσουν τα ενσωματωμένα εργαλεία μετατροπής GHS για να προετοιμάσουν τη γεωμετρία τους για εργαλεία λογισμικού τρίτων. Στη συνέχεια, η κατάσταση φόρτωσης θα χρειαστεί να δημιουργηθεί ξανά με το χέρι στο λογισμικό τρίτων κατασκευαστών χρησιμοποιώντας έξοδο από το GHS. Σε πολλές περιπτώσεις, οι θεωρητικοί περιορισμοί σε άλλα προγράμματα λογισμικού σήμαιναν ότι η άμεση αναδημιουργία της κατάστασης φόρτωσης ήταν αδύνατη, καθώς οι υδροστατικές πληροφορίες δεν μπορούσαν να έχουν άμεση πρόσβαση ή να χρησιμοποιηθούν, γι 'αυτό και έπρεπε να γίνουν περαιτέρω απλουστεύσεις.

Αντίθετα, πολλές από τις πληροφορίες που απαιτούνται ως εισροές από άλλους κωδικούς seakeeping είναι άμεσα προσπελάσιμες από το εγγενές module GHS SeaKeeping "πίσω από τα σκηνικά". Αυτό σημαίνει ότι το SeaKeeping θα λειτουργεί με τη συγκεκριμένη κατάσταση φόρτωσης και όλα τα πρόσθετα βάρη, τα φορτία των δεξαμενών και οι αντίστοιχες θέσεις τους περιλαμβάνονται στη διατύπωση. Με τη διατήρηση της ανάλυσης seakeeping στο GHS, ο αριθμός των παραμέτρων εισόδου μειώνεται δραματικά, τα ζητήματα μετατροπής γεωμετρίας ουσιαστικά εξαλείφονται, η συνολική πολυπλοκότητα μιας ανάλυσης μειώνεται και βελτιώνεται η ακρίβεια. Όλοι αυτοί οι παράγοντες μεταφράζονται σε μειώσεις κατά το χρόνο που οι χρήστες θα ξοδέψουν υπολογισμούς ποιότητας seakeeping, προσφέροντας στους χρήστες ασύγκριτη ευκολία χρήσης.

Η απελευθέρωση της μονάδας GHS SeaKeeping βασίζεται σε μια γραμμική, 6-DOF, άκαμπτου σώματος, περιοχή συχνοτήτων, μέθοδος ταινίας-θεωρίας με μεταβλητούς όρους κλάσης και προώθησης. Παρόλο που υπάρχουν και άλλες μέθοδοι, το καθένα με τα αντίστοιχα πλεονεκτήματα, η θεωρία των λωρίδων επιλέχθηκε επειδή είναι καλά καθιερωμένη, καλά δοκιμασμένη και γενικά καλά κατανοητή. Η μέθοδος είναι επίσης πιο ισχυρή από άλλες διαθέσιμες μεθόδους, είναι κατάλληλη για τη μορφοποίηση γεωμετρίας GHS με βάση το τμήμα και έχει υπολογιστική αποτελεσματικότητα. Το 2D υδροδυναμικό πρόβλημα επιλύεται με τη χρήση ενός αλγόριθμου μεθόδου αιχμής στο εσωτερικό του στοιχείου, ο οποίος αποφεύγει τις γεωμετρικές παγίδες της συμπαγούς χαρτογράφησης βελτιώνοντας ταυτόχρονα τους υπολογιστικούς περιορισμούς των κλασικών μεθόδων του πίνακα. Ενώ η μέθοδος προσφέρει εξαιρετικές δυνατότητες για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, είναι σημαντικό για τους χρήστες να κατανοήσουν και να γνωρίζουν το θεωρητικό υπόβαθρο πίσω από την ανάλυση.

Οι χρήστες θα μπορούν να υπολογίζουν τέτοιες πληροφορίες ως απόλυτες και σχετικές μετατοπίσεις, ταχύτητες, επιταχύνσεις και RAO στο κέντρο βάρους του πλοίου ή σε οποιοδήποτε άλλο καθορισμένο σημείο. Οι βραχίονες γερανού, οι σταθμοί ελέγχου και άλλες κρίσιμες θέσεις κίνησης στο σκάφος μπορούν να οριστούν χρησιμοποιώντας κρίσιμα σημεία GHS ακριβώς με τον ίδιο τρόπο που θα προσδιορίζονταν τα κρίσιμα σημεία για μια ανάλυση σταθερότητας. Ο χρήστης πρέπει απλώς να υποδείξει ποια σημεία θα πρέπει να συμπεριληφθούν στους υπολογισμούς seakeeping. Το SeaKeeping θα υπολογίσει τις κινήσεις σε αυτά τα σημεία και θα δημιουργήσει αυτόματα μια αναφορά, συμπεριλαμβανομένων των διαγραμμάτων RAO, που δείχνουν σαφώς την απόκριση κίνησης 6-DOF. Για κάθε σημείο, παρέχονται επίσης στατιστικά δεδομένα απόκρισης περιλαμβανομένης της απόκλισης απόκρισης, μέσου και σημαντικού εύρους απόκρισης, μέσων περιόδων και ακραίων μεγίστων.

Το GHS SeaKeeping έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει στους χρήστες να υπολογίζουν κινήσεις σε κανονικά ή ακανόνιστα κύματα με μακρύ κύμα μέσω επέκτασης στην υπάρχουσα εντολή WAVE. Μια θαλάσσια διαδρομή μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τις ενσωματωμένες φόρμες φάσματος κύματος, οι οποίες περιλαμβάνουν Pierson-Moskowitz, Bretschneider (γενική, στενή ζώνη και ITTC 1984), γενική JONSWAP και ITTC 1978 JONSWAP. Σε διαφορετική περίπτωση, οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν να χρησιμοποιήσουν ένα εξωτερικό αρχείο δεδομένων όταν είναι διαθέσιμες πληροφορίες σχετικά με τον ιστότοπο. Ένας προσαρμοσμένος, παραμετροποιημένος αλγόριθμος δειγματοληψίας σχεδιάστηκε για να παρέχει αξιόπιστες και ακριβείς διακριτές αναπαραστάσεις των φάσεων κύματος. Ένας συνοπτικός πίνακας και γραφική απεικόνιση του συνεχούς και του δειγματοληπτικού φάσματος συμπεριλαμβάνονται αυτόματα στην αναφορά έκτακτης ανάγκης για επανεξέταση.

Για τους χρήστες που βασίζονται σε δεδομένα, το GHS SeaKeeping προσφέρει προαιρετικά αρχεία δεδομένων εξόδου που περιλαμβάνουν πληροφορίες όπως οι υδροδυναμικές και υδροστατικές συντελεστές και τα αδρανειακά, περιθλαστικά και συνολικά συμπιεστικά πλάτη και γωνίες φάσης. Οι χρήστες μπορούν εύκολα να έχουν πρόσβαση σε αυτές τις πληροφορίες για επαλήθευση, επικύρωση ή μεταγενέστερη επεξεργασία, όπως απαιτείται.

Η προσθήκη του SeaKeeping στην οικογένεια προϊόντων του GHS προσφέρει μια νέα επιλογή για ισχυρούς, ολοκληρωμένους και φιλικούς προς το χρήστη υπολογιστές seakeeping.

Ο συγγραφέας

Ο Kyle Marlantes είναι ναυτικός αρχιτέκτονας / προγραμματιστής λογισμικού με την Creative Systems, Inc. Είναι κάτοχος πτυχίου Επιστήμης στο όνομα NAME από το Πανεπιστήμιο της Νέας Ορλεάνης.

(Όπως δημοσιεύθηκε στην έκδοση του Ιανουαρίου του 2018 των Ναυτικών Reporter & Engineering News )