“ANALISA TEGANGAN PONTOON PADA MONO COLUMN HULL … · 2/11/2010 3 Hasil Gaya tarik tiap tendon...
Transcript of “ANALISA TEGANGAN PONTOON PADA MONO COLUMN HULL … · 2/11/2010 3 Hasil Gaya tarik tiap tendon...
2/11/2010
1
Motion Response dan Motion Statistic MCH-TLP Seastar
kondisi tertambat
Motion Response dan Motion Statistic MCH-TLP Seastar
kondisi tertambat
2/11/2010
2
Motion Response dan Motion Statistic MCH-TLP Fourstar
kondisi tertambat
Motion Response dan Motion Statistic MCH-TLP Fourstar
kondisi tertambat
2/11/2010
3
Hasil Gaya tarik tiap tendon pada MCH-TLP Fourstar
TendonArah Pembebanan
60o 90o 120o 270o
SA 6256.9 7248.9 5848.3 5777.2
SB 6235.9 7326.6 5847.1 5762.5
SC 6308.5 6018.7 6119.8 5651.5
SD 6337.9 5971.2 6149.2 5654.1
SE 6511.9 6843.2 6148.2 5790.1
SF 6503.4 6992.9 6119.9 5802.5
SG 6367.3 5923.7 5764.7 6609.5
SH 6396.7 5876.2 5901.7 6727.9
Gaya Tarik Tendon pada Model Fourstar TLP-1 (dalam kN)
TendonArah Pembebanan
60o 90o 120o 270o
SA 6114.4 7294.1 5788.5 5792.4
SB 6094.6 7197.2 5829.2 5775.8
SC 6282.6 5930.9 5941.6 5645.5
SD 6322.8 5888.9 5912.1 5647.9
SE 6495.6 6751.6 5544.2 5804.1
SF 6475.1 6890.1 5533.8 5818.1
SG 6363 6014.9 5456.9 5981.6
SH 6403.2 5972.9 5521.3 5744.1
Gaya Tarik Tendon pada Model Fourstar 1 (dalam kN)
dan
A = Luas area tendon yang terkena tension (0.066 m2)
D = Diameter luar tendon (26 inch)
t = Ketebalan tendon (27 mm)
P = Tension hasil konversi dari gaya tarik (kN)
= Tegangan global (kN/ m2)
Hasil Verifikasi Gaya tarik tiap tendon pada MCH-TLP
Fourstar
TendonArah Pembebanan
60o 90o 120o 270o
SA 112.012 129.770 104.697 103.424
SB 111.636 131.161 104.675 103.161
SC 112.935 107.747 109.557 101.174
SD 113.462 106.897 110.083 101.220
SE 116.577 122.508 110.066 103.655
SF 116.424 125.187 109.559 103.877
SG 113.988 106.047 103.200 118.324
SH 114.514 105.196 105.653 120.443
Tegangan Tendon pada Model Fourstar TLP-1 (dalam Mpa) Tegangan Tendon pada Model Fourstar 1 (dalam Mpa)
TendonArah Pembebanan
60o 90o 120o 270o
SA 109.460 130.580 103.626 103.696
SB 109.106 128.845 104.355 103.399
SC 112.472 106.175 106.367 101.066
SD 113.191 105.424 105.839 101.109
SE 116.285 120.868 99.253 103.905
SF 115.918 123.347 99.067 104.156
SG 113.911 107.679 97.690 107.083
SH 114.631 106.927 98.843 102.831
Dengan tegangan yield = 413.7 Mpa.
2/11/2010
4
Hasil Unity Check Gaya tarik tiap tendon pada MCH-TLP
Fourstar
TendonArah Pembebanan
60o 90o 120o 270o
SA 0.451 0.523 0.422 0.417
SB 0.450 0.528 0.422 0.416
SC 0.455 0.434 0.441 0.408
SD 0.457 0.431 0.443 0.408
SE 0.470 0.494 0.443 0.418
SF 0.469 0.504 0.441 0.418
SG 0.459 0.427 0.416 0.477
SH 0.461 0.424 0.426 0.485Tendon
Arah Pembebanan
60o 90o 120o 270o
SA 0.441 0.526 0.417 0.418
SB 0.440 0.519 0.420 0.417
SC 0.453 0.428 0.429 0.407
SD 0.456 0.425 0.426 0.407
SE 0.468 0.487 0.400 0.419
SF 0.467 0.497 0.399 0.420
SG 0.459 0.434 0.394 0.431
SH 0.462 0.431 0.398 0.414
Unity Check Tension tiap tendon pada Model Fourstar TLP-1
Unity Check Tension tiap tendon pada Model Fourstar 1
Hasil Gaya tarik tiap tendon pada MCH-TLP Fourstar
dan
Model Gaya Tarik Maksimum (kN) UC Kriteria
Fourstar TLP-1 7326.60 0.528 Aman
Fourstar 1 7294.10 0.526 Aman
Fourstar 2 7142.20 0.515 Aman
Fourstar 3 6987.70 0.504 Aman
Ringkasan gaya tarik maksimum pada Ke-4 model Fourstar TLP
2/11/2010
5
Penurunan Gaya tarik pada MCH-TLP Fourstar
Model Penurunan Tarik (kN) %
Fourstar TLP-1 0.00 100.00 0
Fourstar 1 32.50 99.68 0.33
Fourstar 2 184.40 98.16 1.84
Fourstar 3 338.90 96.61 3.39
Pemodelan hull dan pontoon untuk analisa lokal MCH-TLP
Fourstar
2/11/2010
6
Analisa Sensivitas Meshing
Model
Smart Size 10
Tegangan
(Mpa)
Smart Size 9
Tegangan (Mpa)
Smart Size 8
Tegangan (Mpa)
Fourstar TLP-1 1322.104 1321.031 1320.015
Fourstar 1 1347.193 1347.064 1347.023
Fourstar 2 1371.211 1371.119 1371.071
Fourstar 3 1396.224 1396.105 1396.038
Hasil analisa lokal pada pontoon MCH-TLP Fourstar TLP-1
2/11/2010
7
Pemodelan hull dan pontoon untuk analisa lokal MCH-TLP
Fourstar
Summary harga tegangan maksimum
Model Tegangan Maksimum (Mpa) Defleksi (m)
Fourstar TLP-1 1320.015 0.67
Fourstar 1 1347.023 0.7
Fourstar 2 1371.071 0.74
Fourstar 3 1396.038 0.82
KESIMPULAN
2. Hasil analisa local ANSYS 11 menunjukkan bahwa tegangan von mises maksimum
pada model Fourstar TLP-1 sebesar 1320 Mpa, Model Fourstar 1 sebesar 1347 Mpa,
Model Fourstar 2 sebesar 1371 Mpa, dan model Fourstar 3 sebesar 1396 Mpa.
Sehingga dari hasil analisa lokal tersebut dapat diketahui bahwa semakin panjang
variasi pemanjangan pontoon, semakin besar pula tegangan yang terjadi pada
pontoon dan sambungannya pada hull. Hal ini berkaitan dengan hukum Hooke
bahwa jika terjadi deformasi yang semakin besar maka semakin besar pula
tegangan yang terjadi.
1. Dari statistik gerakan dan seluruh grafik pengaruh variasi hasil pemanjangan pontoon
terhadap gerakan MCH-TLP Seastar dan Fourstar pada 6 derajat kebebasan , dapat
disimpulkan bahwa variasi pemanjangan pontoon berpengaruh signifikan terhadap
gerakan surge , roll dan yaw untuk Seastar, sedangkan pada Fourstar variasi
pemanjangan pontoon berpengaruh signifikan terhadap gerakan roll dan yaw. Untuk
gerakan yang lain, adanya variasi pemanjangan pontoon tidak terlalu berpengaruh
secara signifikan.
2/11/2010
9
Perhitungan dimensi Mono Column Hull TLP Seastar
Gross Luas Area Luas Area Volume Net Net
D (m) P (m) L (m) T (m) Volume (m3) Per potongan (WSA) Per potongan Volume (m
3) Displacemen (ton)
Column (silinder) 18 - - 47.89 12180.34
Pontoon (balok) - 37 12.6 12.6 17622.36
29802.70
29682.9828959.01
Bagian TLPUkuran
66.96 8066.28 843.696
Model Seastar ( Struktur TLP-1 )
WSA Column = . Dc. Pc
Pc = (Hull height +pontoon Height) - ((Hull height +pontoon Height)-draft)
= 35.29 m
WSA Column = 1995.6 m2
WSA Pontoon = ((L*T)+((P*L)*2)+((P*T)*2))*3
= 6070.68 m2
WSA Total = WSA col + WSA pon
= 8066.28 m2
2/11/2010
10
Perhitungan dimensi Mono Column Hull TLP Fourstar
Model Fourstar ( Struktur TLP-1 )
WSA Column = . Dc. Pc
Pc = (Hull height +pontoon Height) - ((Hull height +pontoon Height)-draft)
= 35.29 m
WSA Column = 1995.6 m2
WSA Pontoon = ((L*T)+((P*L)*2)+((P*T)*2))*4
= 8094.24 m2
WSA Total = WSA col + WSA pon
= 10089.8 m2
Gross Luas Area Luas Area Volume Net Net
D (m) P (m) L (m) T (m) Volume (m3) Per potongan (WSA) Per potongan Volume (m
3) Displacemen (ton)
Column (silinder) 18 - - 47.89 12180.34
Pontoon (balok) - 37 12.6 12.6 23496.48
35676.82
Bagian TLPUkuran
89.28 10089.84 1124.928 34551.89 35415.69
Perhitungan Kurva Stabilitas Heeling dan Righting momen
Stabilitas Fourstar TLP-1
Perhitungan Heeling Moment
displacement = 35145.69
KB = 12.47
Vk = 36 m/s = 70 Kn
udara = 1.22 kg/m3
Jarak vertikal pusat gaya angin hingga ke jarak ke titik B = 76.33 m
31.33 m
13.62 m
2/11/2010
11
Perhitungan Kurva Stabilitas Heeling dan Righting momen
Item Area(m2) Cs Ch Pressure Force Wind Moment
Blade 220.46 1.50 1.43 1698.53 374450.02 28581769.86
Rotor 12.49 0.40 1.48 468.78 5854.11 446844.1442
Nacelle 125.66 0.50 1.48 585.97 73635.59 5620604.903
Tower 356.23 0.50 1.43 566.18 201688.85 6318911.69
Hull upon SWL 27.99 1.00 1.00 791.86 22165.31 301891.5075
Total 41270022.1
4127.00221Total Heeling Moment
Sudut Arm Righting Moment FS RM x FS Heeling Moment
0 0 0 1 0 4127.00221
2 0.013 456.89397 4 1827.576 4127.00221
4 0.027 948.93363 2 1897.867 4127.00221
6 0.041 1440.97329 4 5763.893 4127.00221
8 0.056 1968.15864 2 3936.317 4127.00221
10 0.072 2530.48968 4 10121.96 4127.00221
Spektra Gelombang (JONSWAP)
Spektrum Gelombang (JONSWAP)
Arah : 90o
V : 8.8 m/s
HS: 3.78 m
TS: 7.51 s
g : 9.81 m/s2
:
karena tidak terdapat nilai Xo, maka dapat digunakan nilai = 0.0081
: 0.161 x ( g / Hs ) 0.5
: 0.259
S = g 2
exp 5
0
42
125
0
2
2
0
2
,
exp
0.22
00.076( )X
S = g 2
exp 5
0
42
125
0
2
2
0
2
,
exp
2/11/2010
12
Pendekatan Teori Gelombang Airy
Teori gelombang Airy
Diasumsikan karena Tinggi gelombang (H) tergolong kecil
bila dibandingkan panjang gelombang ( ) dan kedalaman perairan (h)
Data : Kedalaman (h) = 120 m
Tinggi gelombang (H) = 3.78 m Arah 90
Periode gelombang (T) = 7.51 s
Menghitung Angka gelombang (k)
Frekuensi Gelombang ( ) =
= 0.8366 sec-1
Selanjutnya angka gelombang dihitung dengan iterasi, hingga nilai k tetap
tanhg kh Sehingga nilai k = 0.085287 ft-1
Panjang Gelombang ( )
= 73.671 m
Check Teori Perhitungan Gaya gelombang
= 0.244
(maka teori difraksi gelombang valid)
D /
Hasil analisa lokal pada pontoon MCH-TLP Fourstar 1