Das nichtlineare dynamische Verhalten von Schiffen in schwerem Seegang wird in allen sechs Starrkörperfreiheitsgraden modelliert, der Ansatz für die hydrodynamischen Lasten ist ein potentialtheoretischer für große Bewegungen. Durch eine lokale Verzweigungsanalyse werden kritische Bereiche im Systemverhalten ermittelt. Zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit dieser Methode wird ein Modellreduktionsverfahren für nichtlineare Systeme eingeführt. Die Anwendbarkeit der Methode auf das Modell eines Schiffs wird durch Beispielrechnungen gezeigt. Zur Validierung von numerisch ermittelten kritischen Bereichen wird eine Versuchseinrichtung mit frei schwimmendem dynamisch positioniertem Versuchsschwimmkörper entwickelt. Dabei war die größte Herausforderung, präzise und dynamische Messungen von Position und Lage mit einer Inertialmesseinheit und einer Stereokamera durchführen zu können. Der mit dieser Arbeit geleistete Fortschritt liegt in der Verbesserung der numerischen und experimentellen Analysemöglichkeiten extremer Schiffsbewegungen. Durch das vorgestellte Ordnungsreduktionsverfahren lassen sich Schwierigkeiten bei der Verzweigungsanalyse eines in allen sechs Freiheitsgraden modellierten Schiffes vermeiden die bisher auf anderem Wege nicht gelöst werden konnten. Es ist daher davon auszugehen, dass die Entwicklung der lokalen Verzweigungsanalyse nun auch auf dem Gebiet der Dynamik vollständig modellierter Schiffe gut vorangehen wird, so dass sie bald einen festen Platz bei den Methoden zur Bewältigung der Schiffssicherheit einnehmen wird. Unterstützt wird dieser Weg durch die in dieser Arbeit entwickelte Versuchseinrichtung, die es ohne nennenswerte Prozesskosten ermöglicht, auf engem Raum präzise Parameterstudien an einem Versuchsschwimmkörper unter Wellenanregung durchzuführen. Damit können experinlentelle Verzweigungsanalysen durchgeführt werden, durch die sich die numerische Methode verifizieren und ggf. auch weiter verbessern lässt.


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    Titel :

    Ein Beitrag zur numerischen und experimentellen Untersuchung extremer Schiffsbewegungen


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2009


    Format / Umfang :

    142 Seiten, 70 Bilder, 8 Tabellen, Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Ein Beitrag zur numerischen und experimentellen Untersuchung extremer Schiffsbewegungen

    Pick, Marc-André / Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mechanik und Meerestechnik | TIBKAT | 2009


    Ein Beitrag zur numerischen und experimentellen Untersuchung extremer Schiffsbewegungen

    Pick, Marc-André / Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mechanik und Meerestechnik | TIBKAT | 2009

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    Zur Simulation und Vorhersage extremer Schiffsbewegungen im natürlichen Seegang

    Sichermann, Wolfgang / Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mechanik und Meerestechnik | TIBKAT | 2008