DEVRİYE BOTLARI KOLTUK TASARIMINDA TEKNE HAREKETİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Yolcular, yüksek süratli devriye botlarında, teknenin hareketi sırasında oluşan ani darbe kuvvetlerine maruz kalabilirler. Oluşan bu darbe kuvvetleri yolcu üzerinde detaylı olarak değerlendirilmesi gereken yüklemeler oluşturabilmektedir. Tekne tasarımı ve teknenin seyir hızı, seyir sırasında teknede şok ve darbeye neden olan en kritik parametrelerdir. Bunların yanında, koltuk tasarımı ve malzemesi de yolcunun maruz kaldığı darbe seviyesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, Altair yazılımları (Hypermesh ve Radioss) ile devriye botları için koltuk ve yolcu içeren örnek bir Bilgisayar Destekli Mühendislik (CAE) modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan modelde yazılım kütüphanesinde bulunan ve ölçüm kabiliyeti ve doğruluğu fiziksel testlere göre korelasyonu yapılmış Hybrid III serisi %50’lik manken kullanılmıştır. Analizler doğrulanmış olan bir manken ile yapıldığı için farklı tasarım parametreleri arasında karşılaştırma yapmak için yeterli seviyede güvenilir sonuçlar vermektedir. İnceleme sırasında, literatür çalışmalarında da kullanılan devriye botlarında oluşabilecek ivme profili modele uygulanmış; analiz sonuçlarında oluşan yolcu kinematiği ve maruz kalınan ivmeler detaylı olarak incelenmiştir. Yapılan CAE analizleri ile farklı ivme profilleri, sünger kalınlıkları ve sünger malzemelerinin yolcu üzerindeki etkileri incelenebilmiştir. CAE sonuçlarına göre tekne çarpma kuvveti ile yolcunun vücudu üzerinde farklı bölgelerde oluşan ivme seviyesi arasında güçlü ilişkinin olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, koltuk sünger tasarımı ve sünger malzemesindeki değişikliklerin yolcuyu etkileyen kritik iç tasarım unsurları olduğu gözlemlenmiştir.

Keywords

• Devriye Botu
• Yolcu Hareketi
• Darbe Kuvvetleri
• Tekne İç Dizaynı

INVESTIGATION OF BOAT MOTION ON OCCUPANT IN PATROL BOATS

Abstract

Occupants in high-speed patrol boats are subject to impact forces due to various boat motions. These impact forces should be precisely calculated and accounted for when designing seats for occupants. Hull design and cruising speed are the most critical parameters that cause shock and impact on the boat during the journey. In addition, seat design and material also have a major effect on the impact level sensed by the occupant. In this study, Altair software (Hypermesh and Radioss) is used to build a sample Computer Aided Engineering (CAE) seat and occupant model for patrol boats. The occupant CAE model (50th percentile, Hybrid III) used in our study is already available in the software library and has been verified based on physical testing. During investigation, accelerations coming from reference studies are applied on the model and CAE results are investigated to understand occupant kinematics better. Different accelerations, seat foam thicknesses, and seat foam materials are tested numerically in CAE models. Based on the CAE results, strong relation between boat accelerations and impact level on occupant body regions are compared and verified. Acceleration levels and dummy kinematics was investigated with updates in seat foam design and materials. This study has been conducted in order to avoid injuries for patrol boat occupants and to shed a light on the importance of seat design.

Keywords

• Patrol Boats
• Occupant Movement
• Impact Forces
• Interior Design

References

1. Avcı, A. G., Barlas, B., Merdivenci, M. S. (2016). “An Experimental Investigation of Shock and Accelerations On Inflatable Boats”. 1st International Congress on Ship and Marine Technology, Istanbul, Turkey: https://www.gmo.org.tr/upl/misc/yayinlar/gmo-shipmar-bildiri-kitabi.pdf
2. BOSTONtec (2021). “Designing an Industrial Workbench for Adjustability”. Retrieved from: https://www.bostontec.com/designing-an-industrial-workbench-for-adjustability/ (11.06.2021).
3. Demir, M. F., and Barlas, B. (2017). “An Analysis of Impacts on Model Planning Boats”. GİDB. No. 9, 43-56.
4. Gollwitzer, R. M., and Peterson, R. S. (1995). “Repeated Water Entry Shocks on High-Speed Planing Boats”. Report by Dahlgren Division Naval Surface Warfare Center. CSS/TR-96/27.
5. IMO (2008). International Code of Safety for High-Speed Craft (2000 HSC Code, 2008 Edition). International Maritime Organization (IMO).
6. ISO (1997). “Mechanical vibration and shock — Evaluation of human exposure to whole-body vibration — Part 1: General requirements”. International Organization for Standardization (ISO). ISO 2631-1.
7. ISO (2003). “Mechanical vibration and shock — Evaluation of human exposure to whole-body vibration — Part 5: Method for evaluation of vibration containing multiple shocks”. International Organization for Standardization (ISO). ISO 2631-5.
8. Onuk, E. (2021). “Multi Role Tactical Platform, MRTP34”. Retrieved from Ekber Onuk’s private archive (22.06.2021).

9. PlastiComp (2021). “Product Data Sheet of Complēt® LGF30-PP”. Retrieved from PlastiComp https://www.plasticomp.com/wp-content/uploads/PlastiComp-Complet-LGF30-PP.pdf
10. Riley, M. R., Haupt, K. D., Ganey, H. C. N., and Coats, T. W. (2015). “Laboratory Test Requirements for Marine Shock Isolation Seats”. Technical Report by Naval Surface Warfare Center, Carderock Division, Naval Architecture and Engineering Department. NSWCCD-80-TR-2015/010 Rev A.
11. Townsend, N. C., Coe, T. E., Wilson, P. A., and Shenoi, R.A. (2012). “High Speed Marine Craft Motion Mitigation Using Flexible Hull Design”. Ocean Engineering, Vol. 42, 126-134.doi:10.1016/j.oceaneng.2012.01.007.
12. Ullman, J. (2014). “Slamming Standards” Professional Boat Builder. No. 149, June/July. 48-53. Retrieved from Ullman Dynamics https://ullmandynamics.com/wp-content/uploads/2014/10/ProBoat-Slamming-Standards.pdf