Dynamic Overturning Moment Correction Factor


Dynamic Overturning Moment Correction Factor

K.Kurojjanawong

27-Feb-2017

ไม่แน่ใจว่าแต่ละคนพื้นฐานเป็นยังไง แต่มั่นใจว่าในเมืองไทย 99.9 % ใน SDOF DAF ซึ่งมันมีเลขเดียว เพราะทุกอย่าง Lump เข้าใส่ โหมดแรกหมด ซึ่งในทะเลจริงๆ ไม่ได้เป็นเช่นนั้น หรือแม้แต่โครงสร้างที่อยู่บนฝั่งก็เช่นกัน เนื่องจากส่วนที่ก่อให้เกิด DAF ขึ้นมาคือแรงเฉื่อยหรือ Inertia Load งั้นมันจะมีเรื่องการกระจายของ Inertia Load เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

โดยปกติมันจะมี Phase Lag กันอยู่ระหว่าง Maximum Base Shear (BS) และ Maximum Overturning Moment (OTM) หรือพูดแบบบ้านๆ ก็คือ Max. BS ไม่จำเป็นต้องให้ Max.OTM เสมอไป อีกนัยหนึ่งก็คือ Max.OTM ก็ไม่จำเป็นต้องเกิดที่ Max.BS

พอมันมี Phase Lag กัน ทำให้ ค่า Global DAF จะมี 2 แบบ คือ Base Shear DAF และ OTM DAF ทันที แล้วทำไมเราถึงใช้ค่า SDOF DAF อยู่ค่าเดียวล่ะ ??

งั้นไม่ว่าเราจะทำ Deterministic Wave Analysis หรือ Random Wave Analysis ควรจะต้องมี DAF 2 ค่าเป็นอย่างน้อยเสมอ แต่จริงๆ ทุกตำแหน่งที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านมี DAF หมด เหมือนรูปข้างล่าง ที่จะเห็นว่า Gap ระหว่าง Dynamic BS กับ Static BS มันไม่คงที่ แสดงว่า DAF มันเปลี่ยนไปเรื่อยๆ เพียงแต่เราไม่สนใจเพราะไม่มีผลต่อภาพรวมของโครงสร้าง แต่ถ้า local element อาจจะต้องคิด เพราะ Global DAF อาจจะไม่ conservative กับ Local Element ก็ได้

1.png

อย่างที่บอกคนบ้านเราใช้ SDOF DAF เป็นหลัก แถมเอาไปคูณที่ Wave\Current Load ด้วย ซึ่งมันไม่ถูกต้องตามหลัก เพราะไม่ใช่ Cyclic Amplitude แต่ผิดยังไงไม่อธิบายล่ะ ไปหาอ่านเรื่องเก่าๆ ที่ผมเคยเขียนปีที่แล้วเอาแล้วกัน

พอมันมี DAF 2 ค่า เราจะเอา 2 ค่านี้เข้าไปรวมในการวิเคราะห์โครงสร้าง วันนี้ผมจะมาแนะนำตามข้างล่างเลย

ถ้ากำหนดให้

3.PNG

จะได้ Inertia load (FI) และ Inertia moment (OTMI) เท่ากับ

4.PNG

เนื่องจาก เราใส่ 2 อย่างเข้าไปพร้อมกันไม่ได้ การใส่ Inertia Load เข้าไป มันทำให้มันไปสร้าง Inertia OTM เข้าไปส่วนหนึ่งแล้ว อย่างที่บอกมันมี Phase Lag กันอยู่งั้น ค่าที่ได้ จะไม่ใช่ Max.Dyn OTM งั้น เราต้องหาตัว Correction Factor เข้าไปปรับแก้มัน โดย Correction Factor สามารถคำนวณได้ ตามข้างล่าง

5.PNG

ค่า OTMCorr. เราสามารถที่จะใส่เข้าไปยังไงก็ได้ อาจจะเป็น Couple Force ที่บน Topsides แบบ Couple Vertical หรือ Horizontal ก็ได้  โดยอาจจะสร้างเป็น Unit Moment เอาไว้ แล้วใช้ Factor เข้าไปคูณตอนเอาไปรวมกับคนอื่นก็ได้ เพราะ  OTMCorr. จะต้องมีจำนวนเท่ากับจำนวน Base Shear หรือ ก็คือ Load Case ของ Wave\Current นั่นเอง

2.png

ตามรูปข้างบนจะเห็นว่าผมเขียน FI อยู่คนละตำแหน่งกับ BSQS ทำไมมันเป็นงั้น? เนื่องจากจริงๆ แล้ว FI มันต้องกระจายตาม Mass distribution งั้นมันจะไม่ได้อยู่ที่ตำแหน่งเดียวกับ BSQS ที่อยู่ใต้น้ำตาม COG ของคลื่น แต่ Inertia Load จะอยู่สูงกว่านั้น

ถ้าให้ดี เราควรจะหาค่า Inertia Load Distribution มาให้ถูกต้อง จะด้วยวิธีที่แนะนำตาม Shell ที่ชอบเรียกกันว่า Alpha-Beta ก็ได้ หรือ จะหามาโดยใช้โปรแกรม ก็ได้ หรือ จะไปใช้ Inertia Load จากการคูณที่ Static Base Shear ก็ยังได้ เพราะสุดท้ายมันจะต้องโดน Correction Factor เพื่อขึ้นไปแมทต์ Dynamic Overturning Moment อยู่ดี แต่ที่แนะนำก็คือ พยายามทำให้ OTMCorr. ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้จะดีที่สุด

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s