Schiffbau Fallbeispiele
Aus ESOCAETWIKIPLUS
Kategorie: Fallbeispiele
Fallbeispiele
M.Bohm:
"Best Practice Application between AVEVA Hull Finite Element Modeler and ANSYS Workbench for detailed Design Phase in Shipbuilding Industry"
CADFEM Users Meeting 2014, Nürnberg, 2.04.07 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Schiffbau
- Datentransfer Konstruktions-Software AVEVA
Simulation
A.Künzel:
"Simulation der Kollision von Seeschiffen mit Offshore Windenergieanlagen mit ANSYS Workbench und LS-DYNA nach neuem Standard"
CADFEM Users Meeting 2014, Nürnberg, 2.03.04 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Offshore-Tragstruktur
- Kollision Schiff mit Tragstruktur
- Schiffstypen, Gründungsstrukturen
- Kollisionsanalyse
Simulation
M.Schöttelndreyer,E.Lehmann,C.Thieme,M.Greulich:
"Multizellulare Glashohlkugeln zur Verstärkung von Doppelhüllen in der Schiffskonstruktion"
CADFEM Users Meeting 2014, Nürnberg, 2.03.03 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Schiffskollision
- Kollisionsschutz
- Fließbedingung "Soil and Foam"
Simulation
- Strukturdynamik
- explizite Lösung
- Stoffgesetz MAT_MODIFIED_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY
G.Rama:
"Strukturanalyse zur Tragsicherheitsnachweisführung von Errichterschiffen im Betrieb unter Survival Condition"
CADFEM Users Meeting 2014, Nürnberg, 2.01.06 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Errichterschiff "Thor" zur WTG-Installation auf hoher See
- Methodik der Nachweisführung "Deterministic Two Stage Approach"
- Wellenlasten, Windlasten
Simulation
- Strukturdynamik
- Rayleigh-Dämpfung
- Detailliertes parametrisiertes Strukturmodell
- Randbedingung mit Bodenfedern
E.Schomburg:
"Model- and full-scale power prediction of a tugboat"
CADFEM Users Meeting 2013, Mannheim, 2.12.05 www.usersmeeting.com
Stichworte
- Umströmung des Schiffskörpers
- Leistungsnachweis
- Vergleich von Simulation und Messung
Simulation
- Fluiddynamik
- Wellenformen
- Kavitation
Stichworte
- Schiffsmotor, Turbolader
Simulation
Stichworte
- Axialströmungs-Turbolader für Schiffsantriebe oder Kraftwerksdiesel
- Verformungsverhalten
- Wirkungsgrad-Verbesserung
Simulation
- Temperaturfeld-Simulation
- Strukturmechanik unter Berücksichtigung der thermischen Dehnungen
- Modalanalyse
- Submodell-Simulationen für detaillierte Bewertung in Hinsicht auf Ermüdung
Stichworte
- Groß-Dieselmotor für Schiffsantriebe oder Kraftwerksdiesel
- Zylinderkopf-Auslegung
- Temperaturen und mechanische Beanspruchungen
Simulation
- CFD-Simulation der Strömungen im Brennraum und in den Kühlkanälen
- Temperaturfeld-Simulation
- Mapping der konvektiven thermischen Übergangsbedingungen zwischen Gas bzw. Fluid und Festkörper
Aus Fachzeitschriften und Publikationen
Computergestützte Simulationen im Schiffbau und in der Offshore-Technik sind bereits seit langem Stand der Technik. Wie bei Flugzeugen oder Kraftwerken
- sind Experimente mit Prototypen wirtschaftlich nicht vertretbar,
- sind vielfach hypothetische lasten oder Betriebszustände zu untersuchen und
- sind Grenzwerte für die Bewertung fragwürdig.
Schon die Auslegung der Konstruktionen für den normalen Betrieb wird durch die numerische Simulation erleichtert. Besondere Belastungs-Szenarien oder Geschehensabläufe (Fährunglücke mit vielen hundert Toten oder Tankerkollisionen mit katastrophalen Folgen für die Umwelt) fordern zwingend genauere Untersuchung der Unglücksursachen und der Schwachstellen. Die starke Konkurrenz aus asiatischen Ländern macht es ratsam, Simulation bereits in der Entwicklungsphase einzusetzen, um Material- und Fertigungskosten einzusparen und dabei die Qualität noch zu steigern.
Für Schiffskörper und Ölplattformen sind sehr große FEM-Modelle zu
erstellen. Modelle mit mehr als einer Million Freiheitsgraden sind keine
Seltenheit. Hier müssen besondere FEM-Techniken wie Substrukturtechnik
und Submodelltechnik eingesetzt werden, um die Rechenzeiten zu
reduzieren. Als Besonderheit sind hier hydrostatische Lasten und
Wellenbelastungen zu erfassen. Speziell beim Offshorebau sind eine
große Anzahl von Belastungen gleichzeitig zu berücksichtigen.
Neben Untersuchungen der Gesamtstruktur müssen Detailuntersuchungen durchgeführt werden. Von großer Bedeutung sind Betriebsfestigkeitsberechnungen an den Schweißnähten an Spantdurchführungen. Solche Untersuchungen wurden vom Germanischen Lloyd im Rahmen eines Forschungsprojektes durchgeführt. Ohne FEM wären diese Untersuchungen nicht möglich.
Neue Tanksysteme werden entwickelt, um flüssigen Wasserstoff
oder verflüssigtes Erdgas auf See
zu transportieren. Der Wasserstoff hat eine Siedetemperatur von -253
Grad Celsius und steht unter einem Druck von 5 bar. Vorausberechnungen
waren erforderlich, um das Temperaturfeld im Gas- und Flüssigkeitsraum
des Tanks über lange Zeiträume zu erfassen.
Im Schiffsmaschinenbau werden Berechnungen an Kurbelwellen,
Pleuelstangen und Kupplungen oder auch für Schiffsgetriebe
durchgeführt. Durch die FEM-Simulation mit Faserverbund-Material
konnte die Firma Dr.-lng. Geislinger & Co. in Österreich eine
völlig neuartige Membrankupplung entwickeln, die sich durch hohe
Elastizität und Lebensdauer auszeichnet.
