Παρουσίαση/Προβολή

Μαθησιακοί στόχοι

Στα πλαίσια του Μαθήματος εξετάζονται διάφορα Θέματα Δυναμικής Ανάλυσης και Ταλαντώσεων Ναυπηγικών Κατασκευών, μεταξύ των οποίων περιλαμβάνονται:

• Οι εξαναγκασμένες ταλαντώσεις με έναν βαθμό ελευθερίας
• Η απόκριση γραμμικού συστήματος σε αρμονική διέγερση
• Η απόκριση γραμμικού συστήματος σε περιοδική και μη περιοδική διέγερση
• Η εγκάρσια ταλαντευόμενη χορδή
• Οι Διαμήκεις ταλαντώσεις δοκών
• Οι Στρεπτικές ταλαντώσεις ατράκτων
• Οι καμπτικές ταλαντώσεις δοκών

Επίσης στα πλαίσια του μαθήματος γίνεται αναφορά στην εφαρμογή της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων για την επίλυση προβλημάτων ταλαντώσεων.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:
• επιλύουν τυπικά προβλήματα ταλαντώσεων, τα οποία συναντώνται συχνά κατά τη σχεδίαση της μεταλλικής κατασκευής του πλοίου
• εφαρμόσουν τη μέθοδο των Πεπερασμένων Στοιχείων για την αριθμητική επίλυση προβλημάτων ταλαντώσεων ναυπηγικών κατασκευών

Περιεχόμενο μαθήματος

Το μάθημα περιλαμβάνει τις κάτωθι εκπαιδευτικές ενότητες:

1. Εισαγωγή στη δυναμική θαλασσίων κατασκευών
1.1 Γενικά είδη δυναμικών συστημάτων
1.2 Τύποι εξωτερικών διεγέρσεων
1.3 Μέθοδοι διακριτοποίησης κατασκευών

2. Συστήματα ενός Βαθμού Ελευθερίας
2.1 Διαφορική Εξίσωση Κίνησης γραμμικών συστημάτων δευτέρας τάξης
2.2 Αρμονικός Ταλαντωτής – Ελεύθερες Ταλαντώσεις
2.3 Ελεύθερες Ταλαντώσεις Συστημάτων με Απόσβεση
2.4 Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις γραμμικού συστήματος με ένα βαθμό ελευθερίας
2.5 Απόκριση σε αρμονική διέγερση
2.6 Απόκριση σε μη περιοδική διέγερση
2.7 Κρουστικές Αποκρίσεις
2.8 Ολοκλήρωμα Fourier
2.9 Μετασχηματισμός Laplace

3. Συστήματα πολλών βαθμών ελευθερίας
3.1 Εξισώσεις Κίνησης Γραμμικών Συστημάτων
3.2 Ελεύθερη Ταλάντωση Συστήματος χωρίς Απόσβεση
3.3 Απόκριση συστήματος σε αρχική διέγερση
3.4 Συντελεστές επιρροής

4. Συνεχή Ταλαντωτικά Συστήματα
4.1 Εγκάρσια ταλαντευόμενη Χορδή
4.2 Ελεύθερη Ταλάντωση. Πρόβλημα ιδιοτιμών
4.3 Διαμήκεις ταλαντώσεις δοκών
4.4 Στρεπτικές Ταλαντώσεις Αξόνων
4.5 Καμπτικές Ταλαντώσεις Δοκών

5. Συνεχή Ταλαντωτικά Συστήματα. Προσεγγιστικές Λύσεις
5.1. Πηγές Διέγερσης Ταλαντώσεων Γάστρας και Αξονικού Συστήματος Πλοίου
5.1 Καμπτικές Ταλαντώσεις Γάστρας Πλοίου
5.2 Στρεπτικές Ταλαντώσεις Γάστρας Πλοίου
5.3 Αξονικές Ταλαντώσεις καταστρώματος γέφυρας πλοίου
5.4 Στρεπτικές Ταλαντώσεις Αξονικού Συστήματος Πλοίου με δίχρονη μηχανή

Μέθοδοι αξιολόγησης

60% από την επίδοση στην τελική εξέταση

40% από τις παραδοθείσες εργασίες

Βιβλιογραφία

• Thomson, W.T., (1988), Theory of Vibration with Applications, Unwin Hyman LTD
• Meirovitch, L., (1975), Elements of Vibration Analysis, McGraw-Hill
• Lin, Tian Ran (2009) Vibration of ship structures and its control. VDM Publishing House, Germany
• Anil K. Chopra, (2017), Dynamics of Structures, 5th Edition, University of California at Berkeley, Prentice Hall
• Beards C.F. (1996): Structural Vibration: Analysis and Damping, Arnold.
• Dietmar Gross, Werner Hauger, Jörg Schröder, Wolfgang A. Wall & Sanjay Govindjee (2011): Engineering Mechanics 3: Dynamics, Springer
• ABS (2018): Guidance on Ship Vibration.
• ABS (2019): Guidance Notes on Shafting Alignment.
• ABS (2017): Guidance Notes on Noise and Vibration Control for Inhabited Spaces.
• Lloyds Register (2006): Guidance Notes on Ship Vibration and Noise.
• Lloyd’s Register of Shipping (2015): General Overview of Ship Structural Vibration Problems, Guidance Notes.
• Asmussen I., Menzel W. & Mumm H. (2001): Ship Vibration, GL – Technology.
• IMO Resolution A.468(XII): Code on Noise Levels on Board Ships.
• IMO Resolution MSC.337(91): Adoption of the Code on Noise Levels on Board Ships.
• Masaki M., Tatsuhiro O., Yasuhisa O. and Yu Takeda (2009): Practical Design of Hull Structures, Springer Publishers
• Vorus W.S. (1988): Vibration, Principles of Naval Architecture Vol.II (Lewis E. Editor), SNAME.
• Anil V. Rao (2009): Mechanical Vibrations, University of Florida.
• https://blog.endaq.com/vibration-analysis-fft-psd-and-spectrogram