Ph.d. forsvar på DTU Mekanik

Ph.d. forsvar 14. juni: "Estimation of Waves and Ship Responses Using Onboard Measurements"

torsdag 12 maj 16

Najmeh Montazeri fra DTU Mekanik forsvarer sin ph.d., "Estimation of Waves and Ship Responses Using Onboard Measurements", tirsdag d. 14. juni kl. 14.00. Forsvaret finder sted i møderum S01, bygning 101, DTU Lyngby. Lektor Ulrik Dam Nielsen er hovedvejleder og professor Jørgen Juncher Jensen er medvejleder.

Resume
Nærværende rapport omhandler estimering af bølger og skibes respons ved hjælp af ombordmålinger foretaget på det aktuelle skib. Denne viden kan/skal bruges til udvikling af (drifts)sikkerhed og optimering af ydeevne, eksempelvis samlet i et integreret beslutningsstøttesystem.

Estimering af søtilstanden undersøges ved hjælp af et sæt af målte skibesrespons, en parametrisk beskrivelse af et retningsbestemt bølgespektrum (en generaliseret JONSWAP model) og overføringsfunktioner for skibes respons. Forskellen mellem de spektrale momenter af de målte skibsrespons og de tilsvarende teoretisk beregnede momenter udgør en cost-funktion. Et sæt af bølgeparametre, der karakteriserer det retningsbestemte bølgespektrum er blevet estimeret gennem en optimering ved hjælp af global søgning. Denne fremgangsmåde anvender en sekventiel partitionering procedure, som er i stand til at klassificere dønninger og vindbølger ved hjælp af vind oplysninger.

Modellen testes på simuleret data genereret ud fra kendte unimodale og bimodale bølgescenarier. De estimerede bølgeparametre i outputtet bliver så sammenlignet med de sande bølger. Udover de numeriske eksperimenter, analyseres to sæt fuldskalamålinger fra containerskibe. I denne analyse vurderes valideringen af modellen ved at sammenligne resultaterne med bølgedata fra andre værktøjer, eksempelvis data fra bølgeradar og hindcast studier. Resultaterne viser, at den udviklede metode giver tilfredsstillende estimeringer med god effektivitet.

Automatisk valg af responskombination skal bruges til bølgeestimering. Dette emne studeres ved hjælp af en sensitivitetsanalyse af bølgeparametre over for de forskellige respons. Dette valg afhænger af bølger og skibets operationelle tilstand. Derfor kan fremgangsmåden anvendes baseret på indledende viden om bølger og den operationelle tilstand på en bestemt placering.

En dynamisk trendmodel foreslås til sporing af udviklingen i bølgeparametre under skibets sejlads. Modellen tilvejebringer en forudsigelse af bølgeparametre, f.eks 20 minutter forud for målingerne. Ved at bruge af de forudsagte parametre, et givent bølgespektrum og overføringsfunktioner, kan forskellige bølge-inducerede respons forudsiges. De predikterede responsvarianser sammenlignes med faktiske målinger. Den relativt gode overensstemmelse i denne sammenligning validerer modellen og optimeringsmetoden. Endelig implementeres en usikkerhedsanalyse af den præsenterede metode for at vurdere pålideligheden af modellen.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.