Numerical validation of the “critical wave groups” method for the probabilistic assessment of ship stability in irregular beam seas

Παπαγεωργίου, Γεώργιος; Papageorgiou, Georgios

dc.contributor.author	Παπαγεωργίου, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Papageorgiou, Georgios	el
dc.date.accessioned	2017-07-10T12:00:37Z
dc.date.available	2017-07-10T12:00:37Z
dc.date.issued	2017-07-10
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45156
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14300
dc.rights	Default License
dc.subject	Ευστάθεια	el
dc.subject	Πλοία	el
dc.subject	Πιθανότητα	el
dc.subject	Διατοιχισμός	el
dc.subject	Dynamic	el
dc.subject	Stability	el
dc.subject	Roll	el
dc.subject	Ships	el
dc.subject	Probabilistic	el
dc.subject	Δυναμική	el
dc.title	Numerical validation of the “critical wave groups” method for the probabilistic assessment of ship stability in irregular beam seas	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Naval architecture	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-03-09
heal.abstract	This thesis deals with the numerical validation of the “critical wave groups” method that was developed by Themelis & Spyrou (2007) for the probabilistic assessment of ship stability. The method approximates the probability of ship instability by the probability of encountering any wave group that could have provoked the instability. In the original formulation of the method, ship dynamic stability was tested against regular waveforms. In this work, the focus is set on the study of ship roll motions in irregular beam seas and a reformulation of the “critical wave groups” method is attempted by employing realistic wave group excitations. The latter derive from the method of Anastopoulos et al. (2016) and represent the “most expected” wave groups of a sea state. The probability of exceeding a number of different heeling angles is computed and the results are compared to those obtained when assuming regular wave groups, as in the original methodology. Comparisons with the distribution of roll angles calculated by direct Monte Carlo simulations of ship motion are also included. The results indicate that consideration of irregular wave groups leads to more accurate results for a range of small to medium heeling angles. Possible ways to improve the method are proposed and its practicality for the assessment of ship stability is discussed.	en
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αριθμητική επαλήθευση της μεθόδου των “critical wave groups” η οποία αναπτύχθηκε από τους Themelis & Spyrou (2007) για την πιθανοτική αξιολόγηση της ευστάθειας του πλοίου. Η μέθοδος υποθέτει ότι η πιθανότητα αστάθειας ισούται με την πιθανότητα το πλοίο να συναντήσει οποιαδήποτε κυματική ομάδα (“wave group”) που είναι ικανή να προκαλέσει την εν λόγω αστάθεια. Σε πρώτο στάδιο, η μέθοδος υλοποιήθηκε χρησιμοποιώντας κανονικές (αρμονικές) κυματικές ομάδες. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη της απόκρισης του πλοίου σε διατοιχισμό υπό την επίδραση ανεμογενών πλευρικών κυματισμών και για το λόγο αυτό επιχειρείται η βελτίωση της μεθόδου των “critical wave groups”, χρησιμοποιώντας ρεαλιστικότερες κυματομορφές. Οι τελευταίες προκύπτουν από την εργασία των Anastopoulos et. al. (2016) που υπολογίζει τις “πιο αναμενόμενες” κυματικές ομάδες για δεδομένη κατάσταση θάλασσας. Έτσι, γίνεται εκτίμηση της πιθανότητας υπέρβασης ενός εύρους γωνιών διατοιχισμού και τα αποτελέσματα συγκρίνονται με αυτά που προκύπτουν θεωρώντας κανονικές κυματομορφές, όπως στην αρχική μεθοδολογία. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται επίσης με την κατανομή των γωνιών διατοιχισμού που παράγονται με απευθείας Monte-Carlo προσομοιώσεις της κίνησης του πλοίου. Από τις συγκρίσεις αυτές φαίνεται ότι η χρήση ρεαλιστικότερων κυματομορφών βελτιώνει την ακρίβεια της μεθόδου των “critical wave groups”. Τέλος, προτείνονται πιθανοί τρόποι για την περαιτέρω βελτίωση της μεθόδου.	el
heal.advisorName	Σπύρου, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζαραφωνίτης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Μπελιμπασάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	70 σ.
heal.fullTextAvailability	true