وكثيرا ما تتأثر حمولات الصدمات أثناء عمليات مرادفة السفن بوصفها مكونات رئيسية للسفينة. حمولات الصدمات هي الحمولات التي تنتشر بسرعة على الطرود في غضون فترة زمنية قصيرة، وتتسم بقصر مدة العمل وارتفاع ذروة الإجهاد. ستبحث هذه المقالة أداء الدفّة في حمولة الصدمات.
آثار حمولات الارتطام على الدفات الدفة
توزيع الإجهاد: حدثت تغيرات جذرية في توزيع الإجهاد الداخلي في طوابير الدفة المستخدمة في السفينة نتيجة لحمولة الصدمة. وتنتج حمولات الصدمات مستويات أعلى من الإجهاد مقارنة بالحمولة الساكنة التقليدية، كما أنها تولد تدرجاً أكبر داخل المطويات.
التشوه والتلف: يمكن أن تؤدي ذروة الإجهاد العالية إلى تشوه لدن في المطادات، بل وحتى إلى تركيز تركيز الإجهاد المحلي. وقد تؤدي حمولات الصدمات الطويلة الأمد إلى تراكم إجهاد الملحقات، مما يقلل من سلامتها الهيكلية وعمرها النافع.
الاستجابة الديناميكية: في حالة حمولات الصدم، تظهر الحداثة الدفة في السفينة خصائص استجابة دينامية واضحة. وتتفاوت استجابة المواد المطورة تفاوتا كبيرا بين سرعة الصدمات والطاقة، مما يؤثر تأثيرا كبيرا على استقرارها الهيكلي وأدائها الوظيفي.
طريقة تقييم أداء حمولات صدمات الدفة في السفينة
طريقة الاختبار: من خلال المحاكاة المختبرية لبيئة الصدمات، تجري اختبارات للصدمات على وحدات الدفة في السفن للحصول على بيانات الأداء الفعلي تحت حمولة الصدمة. وتشمل اختبارات الصدمات الصدمات الصدمات الناجمة عن سقوط المطرقة والصدمات القائمة، وما إلى ذلك، ويمكن أن تحاكي حمولات الصدمات بمختلف أشكالها وطاقاتها.
المحاكاة العددية: وضع نماذج دقيقة لحركات الدفة باستخدام طرائق المحاكاة العددية، مثل التحليل الوصفي المحدود (FEA) لمحاكاة عمليات الاستجابة الديناميكية الخاصة بها تحت حمولات الصدمات. ومن خلال تحليل نتائج المحاكاة، يمكن فهم توزيع الإجهاد داخل المواد المطورة، والتشوهات، وآليات امتصاص الطاقة.
الترشيد والتحسين الهيكلي: بناء على نتائج الاختبار والنمذجة، يجري تحقيق المستوى الأمثل لهيكل وحدات الدفة من أجل تحسين أدائها تحت حمولات الصدمات. وتشمل التدابير المثلى تحسين التصميم الهيكلي للطرد، وإعادة توزيع المواد، وإدخال الهياكل العازلة، وما إلى ذلك.
رصد أداء الخدمة: يجري في الوقت الحقيقي، أثناء تشغيل السفينة الفعلية، رصد طوابير الدفة السفينة وتسجل بيانات أدائها في إطار حمولات الصدمات. وتم من خلال تحليل البيانات، تقييم القدرة على مقاومة الصدمات وتطور الضرر وموثوقيته.
وكان أداء وحدات الدفة في حمولات الارتطام عاملا مهما في سلامة تشغيل السفينة. ولضمان موثوقية المطولات الدفة في مختلف حمولات الصدمات، يلزم فهم أفضل لتوزيع الإجهاد والتشوه والتلف وخصائص الاستجابة الدينامية تحت الحمولة. ومن خلال المحاكاة المختبرية، والمحاكاة العددية، والاستخدام الأمثل للهياكل وتحسينها، ورصد أداء الخدمة، يمكن إجراء تقييم شامل لأداء وحدات الدفة المستخدمة في السفن تحت حمولات الصدمات، وتقديم دعم قوي لزيادة سلامة السفن وموثوقيتها.
وبالتطلع إلى المستقبل، ومع تطور صناعة السفن وتقدمها التكنولوجي، ستزداد دراسة أداء المطويات الدفة تحت حمولات الصدمات تعمقا وتدقيقا. ويمكن أن تركز الدراسات المقبلة على وضع طرائق أكثر دقة للمحاكاة العددية لتحسين دقة التنبؤ بأداء المطويات الدفة تحت حمولة الصدمات ؛ استكشاف أنواع جديدة من المواد والعمليات المقاومة للصدمات من أجل تحسين القدرة على مقاومة الصدمات وعمر الاستخدام بالنسبة للمطبعات ؛ تعزيز البحوث والتطبيقات في مجال رصد السفن الفعلية من أجل الرصد والتقييم الآنيين لأداء وحدات الدفة تحت حمولات الصدمات. وستساهم هذه الدراسات في تعزيز التقدم العلمي والتكنولوجي في صناعة السفن وفي تحسين سلامة السفن واقتصادها.
