Δυναμική Πλοίου και Εργαστήριο
Περιγραφή

Δυναμική επιπλεόντων στερεών σωμάτων. Συστήματα συντεταγμένων. Εξισώσεις κίνησης όταν το σύστημα συντεταγμένων έχει ιδίαν κίνηση. Γραμμικοποίηση. Αδρανειακοί συντελεστές. Υδροστατικοί συντελεστές. Μητρωική μορφή δυναμικών εξισώσεων του πλοίου.
Αλληλεπίδραση ταλαντευόμενων επιπλεόντων στερεών σωμάτων και κυματισμών ελεύθερης επιφάνειας. Μαθηματική διατύπωση του προβλήματος. Το μακράν κυματικό πεδίο. Προβλήματα περίθλασης και ακτινοβολίας. Υδροδυναμικές φορτίσεις. Πρόσθετες μάζες και αποσβέσεις επιπλεόντων σωμάτων. Μέθοδοι υπολογισμού. Προγράμματα Η/Υ. Γραμμικοποιημένες εξισώσεις κίνησης στο πεδίο συχνοτήτων. Συντελεστές απόκρισης. Συγκρίσεις με πειραματικά αποτελέσματα.
Υδροδυναμικές εξισώσεις όταν το σύστημα συντεταγμένων έχει ιδίαν κίνηση. Μη-γραμμικές συνθήκες ελεύθερης επιφάνειας. Μόνιμο και μη-μόνιμο κυματικό πεδίο. Γραμμικοποίηση και απλές λύσεις. Κυματισμοί ελεύθερης επιφάνειας ως προς κινούμενο σ.σ.. Το πεδίο κινούμενης και ταλαντευόμενης σημειακής ιδιομορφίας. Η μορφολογία του μακράν πεδίου και η φυσική σημασία του.
Το πρόβλημα της αλληλεπίδρασης πλοίου με πρόσω ταχύτητα και αρμονικών κυματισμών. Γενικές εξισώσεις κίνησης του πλοίου. Πρόσθετες μάζες, αποσβέσεις, δυναμικές φορτίσεις. Συντελεστές απόκρισης. Συμμετρίες. Κατακόρυφες και οριζόντιες κινήσεις. Μέθοδοι αριθμητικού υπολογισμού. Σύγκριση της θεωρίας με το πείραμα. Διατοιχισμός και μέθοδοι καταστολής του.
Δυναμικές αποκρίσεις πλοίου σε ανεμογενείς θαλάσσιους (στοχαστικούς) κυματισμούς: Το πρόβλημα εισόδου-εξόδου στη στοχαστική περίπτωση. Το φάσμα των κυματισμών σε κινούμενο σ.σ.. Φάσματα και στατιστικά μεγέθη των αποκρίσεων πλοίου. Πιθανοτικός χαρακτηρισμός των δυναμικών αποκρίσεων. Προβλήματα τομών και μεγίστων. Ξενέρισμα έλικας. Διαβροχή καταστρώματος. Σφυρόκρουση. Βραχυχρόνια και μακροχρόνια θεώρηση.
Πηδαλιουχία πλοίου: Προσαρμογή του συμβολισμού. Εξισώσεις κίνησης. Η δράση του πηδαλίου. Υδροδυναμικές παράγωγοι γάστρας και πηδαλίου. Αναλυτικός και πειραματικός προσδιορισμός των υδροδυναμικών παραγώγων. Εξισώσεις κίνησης στο οριζόντιο επίπεδο. Ευστάθεια οριζόντιας κίνησης. Κριτήριο ευστάθειας. Αναγωγή σε μια εξίσωση ανώτερης τάξης. Εξίσωση Nomoto. Πηδαλιουχία πλοίου σε ήρεμη θάλασσα. Εφαρμογές.
Υπολογιστική άσκηση: Υπολογισμός δυναμικών αποκρίσεων πλοίου με χρήση προγραμ-μάτων Η/Υ
Εργαστηριακή άσκηση 1: Προσομοιωτής πηδαλιουχίας πλοίου
Εργαστηριακή άσκηση 2: Μέτρηση δυναμικών αποκρίσεων πλοίου (μοντέλου) σε αρμονικούς και σε τυχαίους κυματισμούς, στην Πειραματική Δεξαμενή της Σχολής

Εξάμηνο : 6o

Διδάσκοντες : Γερ. Αθανασούλης, Κ. Μπελιμπασάκης

Προαπαιτούμενα : Μηχανική των Ρευστών