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