Analisis Pengaruh Gaya Gelombang Non-Linier Orde-2 Terhadap Struktur Apung Tertambat Dengan Sistem External Turret Mooring

Wibowo, Yuni Ari (2016) Analisis Pengaruh Gaya Gelombang Non-Linier Orde-2 Terhadap Struktur Apung Tertambat Dengan Sistem External Turret Mooring. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
4114201001-Master Thesis.pdf - Published Version

Download (7MB) | Preview

Abstract

Struktur apung tertambat pada gelombang acak akan menerima beban gelombang orde-1 dan orde-2. Penelitian mengenai gaya gelombang orde-1 telah cukup banyak dilakukan selama beberapa dekade, mengingat pentingnya gaya orde-1 terhadap struktur apung. Penelitian ini difokuskan untuk mengkaji pengaruh gaya gelombang orde-2 terhadap sistem struktur tertambat external turret mooring dengan konfigurasi 6 tali catenary. Tipe gaya gelombang yang bekerja divariasikan untuk menyelidiki pengaruhnya terhadap respon struktur tertambat dan gaya tarik (tension) tali tambatnya. Simulasi dilakukan dengan memodelkan kapal tanker ukuran Aframax 120.000 DWT dalam 3 kondisi pembebanan : sistem tertambat yang dikenai gaya gelombang orde-1, gaya gelombang orde-2 dan kombinasi keduanya. Penelitian ini menggunakan pendekatan domain frekuensi untuk menghitung perilaku hidrodinamis struktur terapung bebas. Kemudian hasil tersebut digunakan untuk melakukan simulasi dalam domain waktu secara simultan untuk mendapatkan perilaku gerak struktur tertambat dan tension tali tambatnya. Respon struktur dan tension tali tambat dalam domain waktu kemudian ditinjau kembali dalam domain frekuensi menggunakan metode fast fourier transform (FFT) untuk menyelidiki karakteristiknya akibat tipe gaya gelombang yang bekerja. Simulasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa meskipun intensitas gaya orde- 2 terbilang rendah, namun dapat menghasilkan respon surge dan tension tali tambat yang cukup tinggi akibat adanya fenomena gerakan seret (drifting). Amplitudo respon surge akibat gaya orde-1 dengan Hs mencapai 10m adalah sekitar 2m, sedangkan orde-2 menghasilkan sekitar 23m, sehingga rasio perbandingannya sekitar 1 : 11. Amplitudo tension akibat orde-1 mencapai 7,5 ton dan akibat orde-2 sekitar 117,5 ton sehingga rasio perbandingannya mencapai 1 : 15. Variasi kedalaman perairan juga diselidiki untuk mengetahui pengaruhnya pada respon tertambat akibat gaya gelombang orde-2, yaitu pada kedalaman 100, 300 dan 500m. Hasil yang didapatkan dari simulasi tersebut mengindikasikan bahwa setiap penambahan kedalaman perairan sebesar 200 m dapat meningkatkan respon surge akibat gaya orde-1 sebesar 5 – 9% atau sebesar 2 -5 meter dan akibat orde-2 sebesar 9 – 19% atau sekitar 7 – 12 meter. Penambahan kedalaman perairan juga meningkatkan tension tali tambat akibat orde-1 sebesar 60 - 65% atau sekitar 28 – 135 ton dan akibat orde-2 mencapai sekitar 75% atau sekitar 152 ton. =============================================================================================== Moored floating structures in random waves are subjected to large first order and small low frequency second order wave forces. Due to the importance of the first order wave force and motions they have been subject to investigation for several decades. This study focuses to investigate the second order wave force effect towards floating structure responses and mooring line tensions. A moored structure is configured as an external turret system which is anchored by 6 catenary mooring lines. Variation in the type of wave forces acts on Tanker model Aframax 120.000 DWT is investigated in order to predict the effect of second order wave force. The simulations are performed in 3 loadcases : moored floating structure subjected to first, second order wave forces and combination of both respectively. In this study, modelling on the basis of the frequency-domain is adopted to compute the hydrodymanic properties of freely floating structure and followed by simulation on the basis of time-domain coupled dynamic analysis to observe the responses of moored floating structure and tension of mooring lines. All responses and its tension re-observed in frequency domain using the Fast Fourier Transform method in order to investigate its characters. The corresponding analysis reveals that the low frequency second order wave force, even though relatively small in magnitude, could excite large both amplitude of surge motion and tension of mooring lines. It may give rise to the amplitude of surge motion from 2m (first order) to 23m (second order) so the ratio of motion is 1 : 11. And for mooring line tension, it rise from 7,5ton (first order) to 117,5ton (second order, so the ratio of tension is 1 : 15.Variation in the water depth is also investigated in order to calculate its effect towards structure responses and mooring line tensions, namely 100m, 300m and 500m. The analysis reveals that increasing water depth per 200m, it may give rise the surge response due to first order wave force in 5 – 9% (2 – 5 meter) and 9 – 19% (7 – 12 meter) due to second order wave force. Also it may give rise the mooring line tension due to first order wave force in 60-65% (28 – 135 ton) and around 75% (152 ton) due to second order wave force.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTKe 623.812 23 Wib a
Uncontrolled Keywords: Gaya gelombang orde-2, external turret mooring, domain waktu simultan, respon gerak, tension tali tambat
Subjects: Q Science > QA Mathematics > QA911 Fluid dynamics. Hydrodynamics
Divisions: Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Ocean Engineering > 38101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Mr. Tondo Indra Nyata
Date Deposited: 22 Aug 2017 04:14
Last Modified: 27 Dec 2018 08:40
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/48708

Actions (login required)

View Item View Item