Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorLeira, Bernt Johan
dc.contributor.authorAnda, Ina
dc.date.accessioned2019-10-17T14:03:08Z
dc.date.available2019-10-17T14:03:08Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2622930
dc.description.abstractDen norske havbruksnæringen har nådd et punkt der videre vekst av næringen ikke lenger ansees som bærekraftig. Samtidig er næringen forventet å produsere større kvanta for å mate den stadig voksende verdensbefolkningen. Som en konsekvens av mangel på tilgjengelige områder egnet til oppdrett, samt økonomi- og miljøutfordringer har havbruksnæringen sett seg nødt til å finne nye, innovative løsninger for å kunne forsikre en bærekraftig vekst av næringen. Lukkede merder og offshore oppdrettsanlegg er to av alternativene som blir stadig mer utredet, og er konsepter som ser ut til å kunne løse flere av utfordringene næringen står ovenfor. Offshore oppdrettsanlegg vil være hovedfokuset for oppgaven. Når anleggene flyttes til mer eksponerte lokaliteter dukker flere utfordringer opp når det gjelder krav til utforming av anleggene. De tradisjonelle anleggene vi i dag finner i norske fjorder er utformet på bakgrunn av designkrav for små miljølaster. Konstruksjonene er dermed ikke dimensjonert for lastene man opplever offshore. Løsningen har vært å kombinere kunnskap og teknologi fra både havbruks- og offshorenæringen, og flere slike konsepter er i dag under utvikling. Norges første offshore oppdrettsanlegg, Ocean Farm 1, vil være temaet for oppgaven. Oppdrettsanlegget er laget som en koblet SIMO-RIFLEX modell i SIMA. Pontongene blir først laget ved hjelp av Sesam-programmene GeniE og HydroD, før de importeres til SIMA som SIMO-kropper. I SIMA kjøres en statisk-, dynamisk- og egenverdianalyse. Resultatene blir sammenlignet med resultater fra modelltester utført av MARINTEK. Det skulle vise seg å bli vanskelig å gjøre en direkte sammenligning av resultatene, da designet har blitt oppdatert etter modelltestene ble utført. Like tendenser ble likevel funnet for begge konstruksjonene på de fleste områder, mens forskjellene ble større enn forventet på noen områder. Den statiske analysen viser at komponentene i konstruksjonen generelt opplever små krefter og momenter sammenlignet med kritisk knekkspenning og materialets flytspenning. Dette tyder på at utmatting på sikt kan bli den viktigste årsaken til brudd. Den dynamiske analysen viser at systemet tillater store horisontale forskyvninger. Det resulterende maksimale ankerlinestrekket var godt innenfor designkravene selv for ekstreme værtilstander. Forskyvninger og akselerasjoner i y- og z-retning var generelt små. Denne karakteristikken sammenfaller bra med hva som er forventet fra den halvt nedsenkbare konstruksjonen. Egenverdianalysen viser at svingeformenene som dominerer den dynamiske responsen blir trigget av svært lange bølgeperioder, langt utenfor spennet som inkluderer typiske bølgeperioder. Konstruksjonen vil dermed oppleve lite respons trigget av førsteordens effekter (bølgefrekvenser). De høye egenperiodene tilsier derimot at andreordens effekter trigget av differansefrekvenser vil være viktig for den dynamiske responsen.
dc.description.abstractThe Norwegian aquaculture industry has reached a state where further growth of the industry is not considered as sustainable. At the same time, the aquaculture industry is expected to produce larger quantities to feed the ever growing population. Driven by acreage, environmental and economical challenges, the industry is now forced to find new and innovative solutions, ensuring that more food can be produced in a more environment-friendly manner. Closed cage systems and offshore fish farming have proven to be feasible alternatives, and several concepts for these purposes have been suggested. Offshore fish farming will be the focus area of the thesis. Moving the fish farms offshore requires new solutions in terms of design. Conventional fish farms are built for sheltered environments, and hence are not suited for the harsh environments at exposed locations. By combining technologies from the aquaculture and offshore industries, several concepts for offshore fish farming have been developed. Ocean Farm 1, the first offshore fish farm in Norwegian waters will be the concept evaluated throughout the thesis. The fish farm is modelled as a coupled SIMO-RIFLEX model in SIMA. The pontoons are initially modelled using the Sesam software GeniE and HydroD, before imported to SIMA as SIMO-bodies. A static, dynamic and eigenvalue analysis have been performed. The results obtained were compared to model tests performed by MARINTEK. Direct comparison of the results proved to be difficult as the design was updated since the execution of the model tests. However, similar characteristics were found for most areas, whereas some revealed larger differences. The static analysis revealed that the structural components of the hull experience small forces and moments with reference to the critical buckling stress and yield stress, respectively. Implying that fatigue might be the most relevant failure mode for the structure. The dynamic analysis shows that the system allows for large horizontal offsets. The resulting maximum mooring line tensions were found to be good within the design criteria even for extreme environmental conditions. Vertical and transverse displacements and accelerations were generally small, coinciding well with expected characteristics of the semisubmersible structure. The eigenvalue analysis revealed that the dominating mode shapes are excited by long wave periods, way outside the the range of typical wave frequencies. This implies limited wave-induced motions and that nonlinear effects caused by difference-frequencies are of importance to the dynamic response.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleStatisk og Dynamisk Responsanalyse av Salmar Offshore Havbruksanlegg
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail
Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel