analisis gerak haluan kapal saat kondisi calm water dan gerak relatif haluan kapal terhadap pengaruh...
TRANSCRIPT
ANALISIS GERAK HALUAN KAPAL SAAT KONDISI CALM WATER DAN GERAK RELATIF HALUAN KAPAL TERHADAP PENGARUH GERAK GELOMBANG REGULER
M. Arif Hidayatullah 4313100137Tommy Saputra 4313100148Jamhari Hidayat 4313100150
TUGAS I - OLAH GERAK BANGUNAN APUNG
DATA Panjang kapal L = 150 m Jarak haluan ke CG ξ = 76 m Sarat air T = 8 m Lambung timbul fb = 6,6 m Kecepatan kapal Vs = 20 knots Amplitudo heave Za = 1,7 m Amplitudo pitch ϴa = 0,15 rad Sudut fase heave εz = -440
Sudut fase pitch εθ = 170
ANALISIS 1. Menentukan persamaan amplitudo gerakan vertikal haluan (Zb)
pada bangunan apung (vertical motion).2. Membuat kurva siklus gerakan vertikal haluan (Zb) dan elevasi
gelombang di haluan (Zb) untuk sebanyak dua siklus dengan interval 0.1 T.
3. Menentukan persamaan amplitudo gerakan relatif haluan (Zbr)a pada bangunan apung (relative bow motion).
4. Menganalisis apakah dasar haluan akan terangkat ke atas (bow emergence) dan geladak haluan tenggelam di bawah gelombang. Bila terjadi, tentukan pada saat t berapa.
PERSAMAAN AMPLITUDO GERAKAN VERTIKAL HALUAN (ZB) PADA BANGUNAN APUNG (VERTICAL MOTION).a. Amplitudo Gerakan Vertikal Haluan Akibat Heave dan Pitch
Berdasarkan data yang telah didapatkan dan hasil dari persamaannya adalah sebagai berikut:
b. Frekuensi Gelombang di Laut Dalam
Dengan menggunakan hubungan antara angka gelombang dan frekuensi gelombang di laut dalam didapatkan persamaan berikut:
Keterangan, k : angka gelombang (2π/λ)ω : frekuensi gelombang di laut
dalam (rad/s) g : percepatan gravitasi (9,81 m/s2)
Berdasarkan data yang telah didapatkan dan hasil dari persamaan sebelumnya adalah sebagai berikut:
c. Frekuensi Papasan antara Arah Gelombang dan Kapal (ωe)
Hubungan antara ωe, kecepatan kapal (V), dan frekuensi gelombang insiden (ω), arah kapal relatif terhadap gelombang (μ) adalah:
Keterangan, ωe : frekuensi gelombang encounter (rad/s) ω : frekuensi gelombang laut dalam (rad/s) V: kecepatan kapal (m/s)g : percepatan gravitasi (9,81 m/s2) µ : arah gelombang (o)
Berdasarkan data yang telah didapatkan dan hasil dari persamaannya adalah sebagai berikut:
d. Analisa Sudut Fase Gabungan
Berdasarkan data yang telah didapatkan dan hasil dari persamaannya adalah sebagai berikut:
(atau 10,06o)
PERSAMAAN GERAK VERTIKAL HALUAN PADA LAUT TENANG (CALM WATER) Data yang telah didapatkan dan persamaan akhirnya adalah:
(Zb)a= 12.314 m ωe = 1.072 rad/s εb = 0.175668326 radian (atau 10,06o)
Te = 5.861 s
*
TABEL Tabulasi perhitungan untuk Kurva Siklus Gerakan Vertikal Haluan saat kondisi Calm Water
t* (s) Za (m)
Zq (rad) Zb (m)
0 1.22 10.90 12.12 (slamming)0.59 1.68 6.86 8.54 (slamming)1.17 1.50 0.20 1.701.76 0.75 -6.54 -5.792.34 -0.30 -10.78 -11.07 (green
water)2.93 -1.22 -10.90 -12.12 (green
water)3.52 -1.68 -6.86 -8.54 (green
water)4.10 -1.50 -0.20 -1.704.69 -0.75 6.54 5.795.28 0.30 10.78 11.07 (slamming)5.86 1.22 10.90 12.12 (slamming)6.45 1.68 6.86 8.54 (slamming)7.03 1.50 0.20 1.707.62 0.75 -6.54 -5.798.21 -0.30 -10.78 -11.07 (green
water)8.79 -1.22 -10.90 -12.12 (green
water)9.38 -1.68 -6.86 -8.54 (green
water)9.96 -1.50 -0.20 -1.7010.55 -0.75 6.54 5.7911.14 0.30 10.78 11.07 (slamming)11.72 1.22 10.90 12.12 (slamming)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-13
-10
-7
-4
-1
2
5
8
11
KURVA SIKLUS GERAK HALUAN KAPAL SAAT CALM WATER
Gerak Vertikal Haluan (Zb) Gerak Heave Kapal (Za) Gerak Pitch Kapal (Zo)t (s)
Gera
kan
Halu
an K
apal
(m)
PERHITUNGAN UNTUK PERSAMAAN GERAK RELATIF HALUAN YANG DIPENGARUHI GERAK GELOMBANGa. Amplitudo Gerakan Vertikal Haluan Akibat Heave dan Pitch
Berdasarkan data yang telah didapatkan dan hasil dari persamaannya adalah sebagai berikut:
b. Analisa Sudut Fase Gabungan
Berdasarkan data yang telah didapatkan dan hasil dari persamaannya adalah sebagai berikut:
(atau 7,44o)
PERSAMAAN GERAK RELATIF HALUAN YANG DIPENGARUHI GERAK GELOMBANG Data yang telah didapatkan dan persamaan akhirnya adalah:
(Zbr)a = 15.553 m ωe = 1.072 rad/s εb = 0.12985 radian (atau 7,44o)
Te = 15.553 s
APAKAH AKAN TERJADI DASAR HALUAN TERANGKAT DAN TENGGELAM DIBAWAH GELOMBANG?
1. Apakah dasar haluan terangkat (bow emergence) yang akan menyebabkan slamming?
Dasar haluan terangkat hanya akan terjadi ketika Zbr > Tsarat air 2. Apakah dasar haluan tenggelam/terbenam (bow submergence) yang akan menyebabkan green water?
Dasar haluan tenggelam dan menyebabkan greenwater ketika Zbr < -f(br=free board)
TABEL Tabulasi perhitungan untuk Kurva Siklus Gerakan Relatif Haluan terhadap Gerak Gelombang Reguler
t (s) Zbr (m)Gerak Relatif
Forefoot[Zbr - T] (m)
Gerak Relatif Deck[fbr + Zbr] (m)
0 15.42 (slamming) 7.42 (tampak forefoot)
22.02 (deck diatas air)
0.59 11.29 (slamming) 3.29 (tampak forefoot)
17.89 (deck diatas air)
1.17 2.85 -5.1 (forefoot terendam) 9.45 (deck diatas air)
1.76 -6.68 (green water)
-14.68 (forefoot terendam)
-0.08 (deck dibawah air)
2.34 -13.66 (green water)
-21.66 (forefoot terendam)
-7.06 (deck dibawah air)
2.93 -15.42 (green water)
-23.42 (forefoot terendam)
-8.82 (deck dibawah air)
3.52 -11.29 (green water)
-19.29 (forefoot terendam)
-4.69 (deck dibawah air)
4.10 -2.85 -10.85 (forefoot terendam) 3.75 (deck diatas air)
4.69 6.68 -1.32 (forefoot terendam)
13.28 (deck diatas air)
5.28 13.66 (slamming) 5.66 (tampak forefoot)
20.26 (deck diatas air)
5.86 15.42 (slamming) 7.42 (tampak forefoot)
22.02 (deck diatas air)
6.45 11.29 (slamming) 3.29 (tampak forefoot)
17.89 (deck diatas air)
7.03 2.85 -5.15 (forefoot terendam) 9.45 (deck diatas air)
7.62 -6.68 (green water)
-14.68 (forefoot terendam)
-0.08 (deck dibawah air)
8.21 -13.66 (green water)
-21.66 (forefoot terendam)
-7.06 (deck dibawah air)
8.79 -15.42 (green water)
-23.42 (forefoot terendam)
-8.82 (deck dibawah air)
9.38 -11.29 (green water)
-19.29 (forefoot terendam)
-4.69 (deck dibawah air)
9.96 -2.85 -10.85 (forefoot terendam) 3.75 (deck diatas air)
10.55 6.68 -1.32 (forefoot
terendam)13.28 (deck diatas
air)11.1
4 13.66 (slamming) 5.66 (tampak forefoot)
20.26 (deck diatas air)
11.72 15.42 (slamming) 7.42 (tampak
forefoot)22.02 (deck diatas
air)
0 1 2 2 3 4 5 6 6 7 8 9 10 10 11 12
-17-14-11
-8-5-2258
111417
KURVA SIKLUS GERAK RELATIF HALUAN TERHADAP GERAK PERMUKAAN GELOMBANG
Gerak Relatif Haluan (m) Batas Slamming (m)Batas Green Water (m) Gerak Vertikal Haluan (m)Elevasi Permukaan Air (m)
t (s)Gera
kan
Rela
tif H
alua
n Ka
pal (
m)
Perhitungan Mula Waktu Terjadinya SLAMMING dan GREEN WATER atau Titik Potong antara Kurva Gerak Relatif Haluan Terhadap Garis Batas saat SLAMMING Dan GREEN WATER dengan Metode Pertidaksamaan.
3.0 LAMPIRAN PERTIDAKSAMAAN (pdf)
TERIMA KASIH