Tekne Kirişi Titreşimleri

Örnek 1.1.1 - Gövde Kiriş Yaylanması

Denemelerde olan 330 m uzunluğundaki bir petrol tankeri, 4 saatlik bir ekonomi çalışması
gerçekleştirmek için tam yük deplasmanının yaklaşık üçte ikisine kadar safralanmıştır (Boş geminin
dengesini güvenilir hale getirmek, ya da tam verim alabilmek amaciyle pervaneyi iyice suya batırmak
için gemiye alınan ağırlıklara denir; balast).

Rotaya girdikten ve yaklaşık 16 deniz mili (30 km) yaptıktan sonra, gövde iki düğümlü dikey modunda
esnemeye veya yaylanmaya başlamıştır. Deniz suları pruvadan yaklaşık 10 ila 15 derece yaklaşıyordu
ve dalga tepeleri arasındaki mesafe ortalama yaklaşık 12 m idi.

Belirtiler

Gövde kirişi, tahmini genliği 30 ila 45 cm. olan, görünür iki düğümlü dikey titreşim yaşıyordu. Bu
hareket, özellikle ana güvertenin kıç tarafında ve güverte kenarı boyunca hafifçe önde dururken
görülebiliyordu. Frekans sayılabilecek kadar düşüktü ve dakikada yaklaşık 32 devirdi.

Yaylanma, kıç tarafının dikey hareketinin ileri ve geri hareketine dönüştürüldüğü, ana güvertenin yedi
kat yukarısındaki kaptan köşkünde olduğu gibi, alt makine dairesinde dikey bir kaldırma hareketi
olarak da çok belirgindi.

Problem

Yaylanma, dalga enerjisinin frekans aralığı, gövde kirişinin iki düğümlü dikey doğal frekansını
içerdiğinde meydana gelir. Dalgalar, çok büyük olmasalar bile, geminin pruvasında, gövde kirişinin
titreşmesine neden olan bir şekilde gelişigüzel bir uyarım olarak hareket ederler. Bu fenomen
çoğunlukla dökme yük gemileri gibi düşük rezonans frekanslarına sahip büyük gemilerde meydana
gelir. Bununla birlikte, bu örnekte olduğu gibi, bazen büyük açık deniz gemilerinde meydana gelir.

Şekil 1-1, bu örnekte tekne kirişi modu şeklini ve tankerin kıç tarafındaki titreşim tepkisini
göstermektedir. Nispeten hafif boyutlara sahip hızlı gemiler için, yaylanmadan kaynaklanan tekne
kirişi gerilmeleri, dalga bükülmesinden kaynaklananlarla aynı büyüklükte olabilir ve bu nedenle
yapısal yorulma ve burkulma açısından endişe kaynağı olabilir. Yaylanma, gemi hızının, pruva
yönünün, deniz koşullarının, pruva ve kıç hatlarının, gemi uzunluğunun, kargo veya balast ağırlığının
dağılımının ve denizde bulunan enerji miktarının bir fonksiyonudur.

Tüm gemiler bir dereceye kadar yaylanır. Bununla birlikte, yalnızca birinci gövde modunun frekansı,
dalga spektrumunun frekans aralığı içinde olduğunda bir endişe haline gelir. Bu, öncelikle 270 m.’den
uzun gemilerde meydana gelir.

Bazı yeni deneyimler, konteyner gemileri gibi burulmada çok esnek olan gemilerde meydana gelen
benzer bir olgunun varlığına işaret etmektedir. Bu durumda, gövde kirişinin burulma rezonansı oblik
dalgalar şeklinde uyarılabilir.

Şekil 1-1 Yaylanma Fenomeni

Çözüm

Yaylanma tepkisi, hızı veya istikameti değiştirerek dalgalarla karşılaşma sıklığını değiştirerek
azaltılabilir. Yaylanmayı azaltmak için genellikle bu parametrelerde önemli değişiklikler gerekir.