Hydroelastic analysis of slender bodies in waves by means of strip theory - Καλόγρης, Παναγιώτης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής, 2017)
Η υδροελαστική ανάλυση αποτελεί θεωρία υπολογισμού των αποκρίσεων πλωτών κατασκευών με ακριβέστερο και ρεαλιστικότερο τρόπο, καθώς ενσωματώνει πτυχές της μηχανικής του παραμορφώσιμου στερεού, δηλαδή τη θεωρία ελαστικότητας, στην κλασσική ναυτική και θαλάσσια υδροδυναμική. Υπό αυτό το πρίσμα, παρέχει ένα ισχυρό εργαλείο για την παραγωγή ενός ενοποιημένου, συζευγμένου συστήματος αποκρίσεων, καθόσον η μελέτη της υδροδυναμικής συμπεριφοράς πλοίων και άλλων ωκεάνειων κατασκευών συνυπολογίζει τις μηχανικές /δομικές τους ιδιότητες. Ως ανταμοιβή, παρέχεται στους ωκεανομηχανικούς μια πλουσιότερη θεωρητική δομή ανάλυσης θεμάτων αντοχής. Ένα από τα κεντρικά σημεία της παρούσας εργασίας είναι η αποτίμηση των ελαστικών παραμορφώσεων, των επαγόμενων από την κατακόρυφη ταλαντωτική κίνηση, ενός πλοίου που ταξιδεύει με σταθερή (μέση) πρόσω ταχύτητα στην ανοικτή θάλασσα υπό μετωπικούς (ή ακολουθούντες) κυματισμούς. Συμμετρικές παραμορφώσεις, λόγω κατακόρυφης κάμψης, προκαλούνται σε συγκεκριμένες συχνότητες οι οποίες ονομάζονται φυσικές συχνότητες. Κάθε κατασκευή μπορεί να μοντελοποιηθεί ως προς την ελαστική συμπεριφορά και η σύστοιχη ευκαμψία της σχετίζεται με τα δομικά της χαρακτηριστικά. Τα τελευταία καθορίζουν τις φυσικές συχνότητες της κατασκευής. Αυτές οι ιδιοσυχνότητες των θαλάσσιων κατασκευών ενδέχεται να εντοπίζονται εντός του εύρους των συχνοτήτων (συνάντησης) επί του οποίου κατανέμεται η ενέργεια μιας κατάστασης θάλασσας μέσω του φάσματος ισχύος των ανεμογενών κυματισμών. Τούτο ενδέχεται να οδηγήσει σε κρίσιμες καταστάσεις για την αντοχή της κατασκευής, τόσο σε πρωτεύον όσο και σε τοπικό επιπεδο. Στην παρούσα εργασία, εκμεταλλευόμαστε προϋπάρχουσες αναλυτικές μεθόδους προκειμένου να παράξουμε (γραμμικά) υδροελαστικά μοντέλα εφαρμοζόμενα σε επιμήκη, μονόγαστρες, πλωτές κατασκευές. Αρχικά, τα μοντέλα δοκών Euler – Bernoulli και Timoshenko χρησιμοποιoύνται ως τα κύρια χρησιμοποιoύνται εργαλεία για την ανάλυση της κατασκευής «εν κενώ». Ακολούθως, μέσω της θεωρίας λωρίδων επιστρατεύουμε ένα διδιάστατο μοντέλο ροής με δυναμικό για τον υπολογισμό των υδροδυναμικών και υδροστατικών ιδιοτήτων του πλοίου. Τέλος, οι προκύπτουσες ιδιομορφές επιπροστίθενται στις κινήσεις του απολύτα άκαμπτου σώματος παράγοντας έτσι το πλήρες σύνολο των εξισώσεων για την περιγραφή των αποκρίσεων του πλοίο σε διέγερση από αρμονικούς κυματισμούς.