natgillin/translations-raw huggingface dataset:
Among five different combinations for the ANFIS model, the parameter T and the antecedent discharge (Qt-1) increased the SSL estimation accuracy.
Nakon analize pet različitih kombinacija modela ANFIS, utvrđeno je da parametar T i antecedentni protok (Qt-1) povećavaju točnost u predvđanju vrijednosti SSL.
Based on the results, it can additionally be concluded that the most important factor at the test stage was the introduction of the most recent SSL antecedent (SSLt-1), so that it can
Na osnovi postignutih rezultata može se dodatno zaključiti da je u fazi testiranja najznačajniji faktor bio uvođenje najnovijeg antecedenta SSL (SSLt-1) u svrhu poboljšanja simulacije pomoću ANFIS-a.
The M5 model simulated the SSL satisfactorily and with reasonable accuracy.
Modelom M5 vrijednost SSL simulirana je prikladno i dovoljno točno.
The R2 values for the M5 Model ranged from 0.92 -0.96 for the training data set, and from 0.86-0.95 for the testing data set, while the greatest R2 was obtained at the Gauging Station 2.
Vrijednosti R2 utvrđene za model M5 varirale su od 0,92 do 0,96 za niz podataka za izučavanje, tj. od 0,86 do 0,95 za niz podataka za testiranje, a najveća vrijednost R2 dobivena je na vodomjernoj stanici 2.
In the next step, in order to utilize the responses of ANFIS models for predicting the peak sediment load data sets, they were compared at the test stage with the predicted values at all stations.
Da bi se omogućila primjena odzivnih vrijednosti modela ANFIS za predviđanje vršnih nizova podataka o nanosu, te su odzivne vrijednosti u sljedećem koraku uspoređene u fazi testiranja s predviđenim vrijednostima za sve stanice.
However, the inclusion of the T parameter in the inputs of Qt, Qt-1 reduced the model performance.
Međutim, učinkovitost modela je umanjena dodavanjem parametra T ulaznim vrijednostima Qt i Qt-1.
An additional analysis was conducted to determine the ability of the studied models to handle hysteresis behaviour.
vrijednostima nije bilo antecedenta protoka (Qt-1).
both the ascending and falling hydrograph limbs in an equal discharge in the regression model, which was due to the use of a power law relation between the sediment load and discharge.
Naša su ispitivanja pokazala da su u regresijskom modelu predviđene vrijednosti SSC iste za uzlazni i silazni krak hidrograma pri jednakom protoku, a razlog tome je primjena zakona potencije između nanosa i protoka.
Also, the results obtained through M1 and M3 models indicated that Qt and T alone did not accurately predict the SSC using the ANFIS model.
Osim toga, rezultati dobiveni pomoću modela M1 i M3 pokazali su da vrijednosti Qt i T same za sebe ne omogućuju zadovoljavajuću točnost predviđanja vrijednosti SSC
Therefore, the variable Qt-1 was identified as the most effective factor in the hysteresis behaviour analysis.
Uočeno je da je ulazna varijabla Qt-1 najdjelotvorniji faktor za analizu histereznog ponašanja.
Finally, visual observations based on graphical comparison between the observed and predicted values, and the qualitative assessment of the models, indicated that the M5 model is superior to other ANFIS models and SRC approximations in almost all evaluated sediment observations, taking into account the daily SSL, peak SSL, and hysteresis.
Vizualnim pregledima na bazi grafičke usporedbe izmjerenih i prognoziranih vrijednosti, te kvalitativnom ocjenom modela, konačno je utvrđeno da je model M5 prikladniji od ostalih ANFIS modela i SRC aproksimacija, i to u gotovo svim analiziranim slučajevima nanosa, pri čemu su u obzir uzimane vrijednosti dnevnog nanosa, vršnog nanosa i histereze.
Wave theory effects on behaviour of a 3D truss offshore structure
Utjecaji teorije valova na ponašanje izvanobalne prostorne rešetkaste konstrukcije
Key words: lattice trusses, offshore environment, structural behaviour, finite elements analysis
Ključne riječi: rešetkaste konstrukcije, izvanobalni okoliš, ponašanje konstrukcije, analiza konačnih elemenata
Utjecaji teorije valova na ponašanje izvanobalne prostorne rešetkaste konstrukcije
Wave theory effects on behaviour of a 3D truss offshore structure
U radu je provedena dinamička analiza izvanobalne rešetkaste konstrukcije s četiri pojasa pod utjecajem sila valova.
Dynamic analysis of a four legged offshore truss structure under the effect of wave forces is conducted in this study.
Konstrukcija je prostorni rešetkasti sustav s tri etaže formirana od cilindričnih elemenata, a čiji su pojasi osigurani uzdužnim spregovima s vertikalnim dijagonalama.
The structure is a three-storey space frame system formed of cylindrical members whose legs are supported by lateral bracings and vertical diagonals.
Konstrukcija i njezin okoliš su numerički modelirani metodom konačnih elemenata uz interakciju fluida i konstrukcije.
The structure and its environment are numerically modelled by the finite elements method with the fluid-structure interaction.
Ključne riječi: rešetkaste konstrukcije, izvanobalni okoliš, ponašanje konstrukcije, analiza konačnih elemenata
Key words: lattice trusses, offshore environment, structural behaviour, finite elements analysis
Selçuk University
Sveučilište Selçuk
Faculty of Engineering
Tehnički fakultet
Department of Civil Engineering m13yildiz@selcuk.edu.tr
Odjel za građevinarstvo m13yildiz@selcuk.edu.tr
An increase in land cost and decrease in available construction land have resulted in construction of various special structures in offshore environments.
S obzirom na povećanje cijena zemljišta i smanjenje dostupnoga građevinskog zemljišta, nastaje sve više posebnih izvanobalnih konstrukcija.
Petrol platforms, wind turbines and defence industry plants are among principal examples of such special structures.
Naftne platforme, vjetroelektrane i postrojenja u sklopu vojne industrije glavni su primjeri tih posebnih konstrukcija.
In addition, large-scale offshore energy projects have been implemented in Europe and Asia with proposed farms on the rise in the United States.
Osim toga, na otvorenim morima Europe i Azije instalirani su veliki energetski projekti, a predlaže se i podizanje energetskih farmi u Sjedinjenim Američkim Državama.
All existing offshore energy farms make use of the fixed bottom platform substructure.
Sve postojeće izvanobalne energetske farme koriste potkonstrukciju platforme s učvršćenim donjim dijelom.
Space frame systems are the most common substructure platforms since they can be built at every depth in offshore environment.
Sustavi s prostornim okvirom najčešća su potkonstrukcija platformi zato što se one mogu izgraditi na bilo kojoj dubini otvorenog mora.
In addition, less material is used in their construction when compared to other types [1-5].
Pri tomu se koristi manje materijala za njihovu izgradnju u odnosu na druge vrste konstrukcija [1-5].
Lattice offshore truss structures can be designed as irregular, three legged and four legged structures.
Izvanobalne rešetkaste konstrukcije mogu biti projektirane kao nepravilne, s tri ili četiri pojasa.
The most advantageous models are three and four legged ones because of materialassembly costs and production convenience.
Modeli koji imaju najviše prednosti su oni s tri i četiri pojasa zbog troškova materijala i montaže te pogodnosti proizvodnje.
However, damage in a leg may make the structure non-utilizable in case of three legged models.
Međutim, oštećenje pojasa tropojasne konstrukcije može dovesti tu konstrukciju u stanje neupotrebljivosti.
Therefore, despite the higher cost, the four legged lattice type is the most widely used offshore structure, especially when considering the damage situation affecting three legged models [6-8].
Zbog toga, kada se uzmu u obzir različiti slučajevi oštećenja kod modela s tri pojasa [6-8], verzije rešetkastih konstrukcija s četiri pojasa imaju mnogo češću primjenu kod izvanobalnih konstrukcija unatoč većim troškovima.
IIn the design phase, offshore truss structures are designated by X, Y, K and T letters of the alphabet according to the shapes of the joints.
U fazi projektiranja, izvanobalne rešetkaste su konstrukcije imenovane slovima X, Y, K, i T s obzirom na oblik priključaka.
Haselbacha et al. [9] named the joints of vertical diagonals in central floors as X, joints of the legs and vertical diagonals at the first and top floors as Y, and joints of vertical diagonals in the central floors as K.
Haselbacha i dr. [9] imenovali su priključke vertikalnih dijagonala srednjih etaža kao X, priključke krakova s vertikalnim dijagonalama na prvoj i zadnjoj etaži kao Y, a spojeve vertikalnih dijagonala kod srednjih etaža kao K.
In the study written by Wang [10], a 3D offshore platform model with different damage cases is used to demonstrate the effectiveness of the iterative modal strain energy method.
U istraživanju Wanga [10], prostorni model izvanobalne platforme s različitim slučajevima oštećenja primijenjen je kako bi se zorno prikazala učinkovitost iterativne metode modalne energije deformacija.
This paper is limited to theoretical and numerical investigation of the methodology.
Ovaj se rad ograničava na teorijsko i numeričko istraživanje metodologije.
Dubois et al. [11] investigated the effects of the design of joints on the structural behaviour of offshore truss structures.
Dubois i dr. [11] istraživali su učinak projektiranja priključaka na konstrukcijsko ponašanje kod izvanobalnih rešetkastih konstrukcija.
The researchers have determined that the fatigue life of the truss system changes according to the design of the joints.
Utvrdili su da se vijek trajanja rešetkaste konstrukcije uslijed zamora mijenja prema projektiranju priključaka.
In the study of Shi et al. [12], the mono-pile, multi-pile and jacket-type substructure design is implemented on the offshore platform.
U istraživanju Shi i dr. [12] na izvanobalnoj platformi su primijenjeni različiti načini projektiranja potkonstrukcije s jednim pilotom, više pilota te s rešetkastim tipom potkonstrukcije.
An optimum performance under dynamic load was observed in the jackettype offshore structure.
Optimalna radna svojstva pod dinamičkim opterećenjem su primijećena kod konstrukcije s rešetkastim tipom potkonstrukcije.
The second best performance was registered for the multi-pile type model.
Model s više pilota daje druge po redu najbolje rezultate radnih svojstava.
The bidirectional fluid structure interaction is ignored in these studies [10-13].
Dvosmjerna interakcija fluida i konstrukcije nije bila razmatrana u ovim istraživanjima [10-13].
While both the structure and the fluid are modelled in bidirectional interaction, only the structure is modelled and flow forces are transferred to the model in unidirectional interaction.
Dok su i konstrukcija i fluid modelirani u dvosmjernoj interakciji, samo je konstrukcija modelirana, a sile strujanja su prenesene na model s jednosmjernom interakcijom.
Gücüyen [14, 15] modelled the offshore diffuser and pipeline according to the bidirectional FSI analysis.
Gücüyen [14, 15] je modelirao izvanobalni difuzor i cjevovod primjenom dvosmjerne FSI analize.
Surana et al [16] developed different mathematical models for the bidirectional FSI analysis and verified the results by numerical models.
Surana i dr. [16] su razvili različite matematičke modele za dvosmjerne FSI analize i provjerili dobivene rezultate pomoću numeričkih modela.
Another example of the bidirectional FSI is presented by Wang et al. [17] through the hydropower station modelling activity.
Još jedan primjer dvosmjerne FSI analize napravio je Wang sa suradnicima [17] modelirajući postrojenje hidroelektrane.
The effect of wind forces increases with an increase in the ocean sea level.
Učinak sila vjetra se povećava s povećanjem visine od razine mora u odnosnu na ocean.
Benitz et al. [19] described the fluid-structure interaction (FSI) analysis of an offshore structure according to the linear and non-linear wave theories.
Benitz i dr. [19] opisali su analizu interakcije fluida i konstrukcije (FSI) za izvanobalne konstrukcije prema linearnim i nelinearnim teorijama valova.
Jia [20] determined the fatigue life of lattice truss type offshore structures by considering wave forces only.
Jia [20] je odredio vijek trajanja uslijed zamora materijala na izvanobalnim konstrukcijama rešetkastog tipa uzimajući u obzir samo sile valova.
Although wave forces are taken into consideration in the study, the structure is singly modelled in the numerical part of the analysis.
Iako su sile valova uzete u obzir i u ovom istraživanju, konstrukcija je pojedinačno modelirana u dijelu numeričke analize.
Zhang et al. [21] considered environmental load cases in offshore structures, and conducted the dynamic pushover analysis under wave loads to see the change in the base shear force, by ignoring the fluid-structure interaction.
Zhang i dr. [21] razmatrali su slučajeve opterećenja iz okoliša na izvanobalne konstrukcije, a napravljena je dinamička analiza postupnog guranja pri opterećenju valova kako bi se ustanovila posmična sila u temelju na način da se izuzme iz razmatranja interakcija fluida i konstrukcije.
The same analysis was applied to a four legged jacket offshore structure by Golafshani et al. [22].
Istu su analizu i Golafshani i dr. [22] primijenili na izvanobalnu rešetkastu konstrukciju s četiri pojasa.
While the structure is investigated under different wave models, the fluid-structure interaction is ignored.
Dok je konstrukcija ispitivana pod različitima modelima valova, interakcija fluida i konstrukcije bila je zapostavljena.
Finite element software programs have a wide range of applications in civil engineering analyses and involve the use of various materials [16, 17].
Računalni programi za konačne elemente imaju široku primjenu u građevinskim analizama kroz korištenje različitih materijala [16, 17].
As many researchers avoid bidirectional FSI analyses due to several difficulties with the fluid and structure solvers, balancing time incrementation, defining contact surfaces and properties for each solver, and exploring proper mesh sizes and performing time taking calculations, this paper may fill a gap in the FSI co-simulation analyses under the effect of wave loads.
Budući da brojni istraživači izbjegavaju dvosmjerne FSI analize zbog nekih poteškoća u programima za modeliranje fluida i konstrukcije (Abaqus/CFD i Abaqus/Explicit), uravnoteženja vremena porasta, definiranja kontaktnih površina i svojstava za svaki program i istraživanja odgovarajuće veličine mreže te obavljanja izračuna koji su vremenski zahtjevni, ovaj bi rad mogao popuniti prazninu u FSI kosimulacijskim analizama pod učinkom opterećenja valova.
For this purpose, a truss system having bidirectional fluidstructure interaction is modelled in this study.
U tu svrhu, u ovom je istraživanju napravljeno modeliranje sustava rešetkastih konstrukcija uslijed dvosmjerne interakcije fluida i konstrukcije.
By considering the model under the effect of various wave theories in different time spans, various wave theories are used in the fluid modelling phase to investigate the effect of theory change on structural behaviour.
Razmatrajući model pod utjecajem različitih teorija valova u različitim vremenskim odsjecima, primijenjene su različite teorije valova u fazi modeliranja fluida kako bi se ispitao učinak promjene teorije na ponašanje konstrukcije.
Numerical analysis is verified by comparison with the semi analytic-single degree of freedom model (SDOF).
Numeričke analize su provjerene pomoću poluanalitičkog modela s jednim stupnjem slobode (SDOF).
The accordance of structural results and fluid outputs parameters are obtained in the end.
Usklađenost rezultata konstrukcije i izlaznih parametara fluida dana je na kraju.
2. Numerical study
2. Numeričko istraživanje
The Fluid-Lagrangian technique is used in this part of the study for the bidirectional fluid-structure interaction problem.
U ovom dijelu istraživanja primijenjena je tehnika fluid-Lagragian za problem dvosmjerne interakcije fluida i konstrukcije.
While the fluid model (Fluid) is created in the CFD solver, the structure model (Lagrangian) is formed in the Explicit solver in the Abaqus finite elements analysis software [23].
Model fluida (Fluid) napravljen je u CFD programu, a model konstrukcije (Lagragian) je oblikovan u eksplicitnom programu u računalnom paketu Abaqus za analize konačnih elemenata [23].
Deformations due to fluid force, and effects of these deformations on the fluid, affect each other through the fluid-structure contact surfaces.
Deformacije zbog sila fluida i učinci tih deformacija na fluid utječu jedno na drugo kroz kontaktne površine fluida i konstrukcije.
Structural model under consideration
Razmatrani konstrukcijski model
A model similar to the one given in [24] is utilized in this study, as shown in Figure 1.
U ovom je istraživanju korišten sličan model onom iz literature [24] kao što je prikazano na slici 1.
Structural model: a) views and storey heights; b) brace types
a, a detalji priključaka konstrukcije na slici 1.
Description of numerical computations and boundary conditions
Opis numeričkih izračuna i rubnih uvjeta
In addition, each point involves derivation by time.
Uz to, svaka je točka derivacija po vremenu:
Wave forces acting on the structure in marine environment constitute external forces presented at the right side of Eq. (1).
Sile valova koje djeluju na konstrukciju u maritimnom okolišu čine vanjske sile s desne strane jednadžbe (1).
External forces are calculated via the ABAQUS/CFD solver in the FSI analysis according to the ABAQUS co-simulation module.
Vanjske su sile izračunane pomoću ABAQUS/CFD programa u FSI analizi prema ABAQUS kosimulacijskom modulu.
This solver is used for the well-known Navier-Stokes equation.
Taj program je korišten za dobro poznatu Navier-Stokes jednadžbu.
The finite elements software determines wave forces by using velocity equations of wave theories instead of horizontal velocity in Navier-Stokes equations.
Računalni program konačnih elemenata određuje sile valova na osnovi jednadžbi brzine za teorije valova umjesto horizontalne brzine u NavierStokes jednadžbama.
In this paper, because analyses are performed according to the Linear, Stokes 2, and Stokes 5 wave theories, the velocity equations of these theories shall be transferred to wave domain as inlet velocity.
U ovom istraživanju, budući da su analize napravljene kroz linearnu, Stokes 2 i Stokes 5 teoriju valova, jednadžbe brzine tih teorija će se preslikati na domenu valova kao ulazna brzina.
The formulations given by Eqs. (2-4) are for the Linear, Stokes 2, and Stokes 5 theories, respectively.
Izrazi u jednadžbama (2-4) dani su za linearnu, izraz (2), Stokes 2, izraz (3) i Stokes 5, izraz (4) teoriju valova.
Mathematical formulations of these terms are presented in greater detail in [25].
Matematički izrazi ovih parametara detaljnije su opisani u [25].
In addition, H, T and d designations denote the wave height, wave period, and water depth, respectively.
Osim toga, oznake H, T i d odnose se na visinu valova, period vala te dubinu vode.
Wave theory is calculated according to these three parameters, while the wave length (L) is determined at the end.
Teorija valova je izračunana iz ta tri parametra, a duljina vala (L) je određena na kraju.
Wave theories and parameters used in this study are given in Table 1.
Teorije valova i parametri u ovom izračunu prikazani su u tablici 1.
Wave theories and parameters
Teorije valova i parametri
Fluid forces are calculated and transferred to the structure through contact surfaces.
Sile fluida su izračunane i prenesene na konstrukciju preko kontaktnih površina.
The ABAQUS/Explicit solver calculates displacements by means of Eq. (5), which is a variation of the equation of motion [26]:
ABAQUS/Explicit program izračunava pomake primjenom jednadžbe (5) koja je varijacija jednadžbe gibanja [26]:
In Eq. (5), t represents time, FJ is the external force vector obtained from the CFD solver and IJ stands for the internal force vector occurring via stresses in the structure.
U jednadžbi (5) t označava vrijeme, FJ je vanjski vektor sile dobiven iz CFD programa i IJ predstavlja unutarnji vektor sile koji nastaje naprezanjem u konstrukciji.
Serial equations given below are used in solving equation of motion by the finite elements software.
Jednadžbe koje slijede korištene su prilikom rješavanja jednadžbi gibanja pomoću računalnog programa za konačne elemente.
Displacements that are transferred to fluid from structure are determined in this way.
Na taj su način određeni pomaci koji su preneseni s konstrukcije na fluid:
While N is the degree of freedom, the value i represents the time increment span for the Explicit solver in the above equations.
Iako N predstavlja stupanj slobode, on predstavlja i porast vremenskog razmaka za eksplicitni program u gore navedenim jednadžbama.
Displacement values are calculated by and
Vrijednosti pomaka su izračunane pomoću vrijednosti
which are the values that are obtained before the first increment step.
i koje su dobivene prije prvog koraka porasta.
Afterwards, displacements are transferred to fluid through contact surfaces, while instant changing forces are calculated according to movement of the structure.
Nakon toga, pomaci su preneseni na fluid preko kontaktnih površina, pa su neposredne promjene sila izračunane prema gibanju konstrukcije.
This cycle continues during the analysis.
Ovaj se ciklus nastavlja tijekom analize.
Material properties, boundary conditions, and structural members shall be defined to perform the analysis.
Za provođenje analize moraju se definirati: svojstva materijala, rubni uvjeti i elementi konstrukcije.
The steps of the analysis are explained below.
Slijedi objašnjenje postupaka analize.
Salty water is modelled using the EOS material model in wave domain.
Slana voda je modelirana pomoću EOS modela materijala u domeni valova.
On the other hand, steel material is used to model truss domain.
S druge strane, čelični materijal je korišten za modeliranje u domeni rešetkaste konstrukcije.
Theory
Teorija
Lineer
Linearna
For the flow around the stationary truss, the following boundary conditions are applied to the fluid domain in order to compute CFD.
Da bi izračunali CFD, određeni su granični uvjeti za domenu fluida kod protoka oko fiksne rešetkaste konstrukcije.
The velocity at the inlet (u) is parallel to the inlet flow x axis without cross stream components, as indicated in Figure 2 with red arrows.
Brzina ulaza (u) paralelna je s ulaznim tokom osi x bez komponente poprečnog toka, kao što se može vidjeti na slici 2. s crvenim strelicama.
Inlet velocities for different wave theories are given via Eqs. (2-4).
Ulazne brzine za različite teorije valova dane su jednadžbama (2-4).
The other surface in x direction is selected as outlet domain.
Druga površina u smjeru x je odabrana kao domena izlaza.
Zero pressure value and no streamwise variation for velocity components are set at the outlet boundary.
Kao izlazna granica postavljena je nulta vrijednost tlaka te brzine koje nemaju komponente u smjeru protoka.
The bottom surface satisfies the non-slip wall boundary condition.
Donja površina zadovoljava rubne uvjete zida bez klizanja.
At the remaining domain, surfaces are set for field boundary conditions, the velocity of which is assumed to be equal to inlet velocity.
Na preostalim površinama domene postavljeni su granični uvjeti za daleko polje, pretpostavljajući da je brzina jednaka ulaznoj brzini.
Boundary conditions and mesh structures of domains
Rubni uvjeti i mreže konačnih elemenata za domenu konstrukcije i domenu vala
In the finite elements method the models are divided into small elements to perform and analyse the complex models.
Modeli su u metodi konačnih elemenata podijeljeni u manje elemente kako bi se proveli i analizirali složeni modeli.
While the 10-node modified tetrahedron elements (C3D10M) are used in Explicit analysis [8, 14], the 4-node modified tetrahedron elements (FC3D4) - which are suitable for FSI problems - are used in the CFD analysis.
Dok su desetočvorni modificirani tetrahedronski konačni elementi (C3D10M) korišteni u eksplicitnoj analizi [8, 14], četveročvorni modificirani tetrahedronski konačni elementi (FC3D4) koji su pogodni za FSI probleme korišteni su u CFD analizi.
Joint and member numbers shall be determined after deciding on the member type.
Brojevi priključaka i elemenata odredit će se nakon odluke o tipu elemenata.