Dr.-Ing. Martin Schöttelndreyer, Albert Ulbertus M. Sc., Thyssenkrupp Marine Systems GmbH, Hamburg
Heute verfügbare Rechnerleistungen ermöglichen detaillierte numerische Berechnungen, die für die Konstruktion eines Schiffs maßgebliche Informationen liefern. Auf dem Gebiet der Strukturmechanik sind globale Festigkeitsberechnungen mittels Finite-Elemente Methode (FEM) zu nennen. Dieser Beitrag präsentiert den Weg von der Modellerstellung bis hin zur Berechnung globaler Modelle eines Schiffskörpers. Es wird aufgezeigt, wie sich unmittelbar aus dem CAD-Modell der Konstruktion ein solches Modell generieren lässt. Zudem wird beschrieben, wie sich diese globalen FE-Modelle unter Nutzung der Fluid-Struktur-Interaktion zur Ermittlung der Strukturantwort im Rahmen von stoßartigen Belastungen (wie z.B. einer Unterwasserdetonation) und zur Vorhersage von Schwingungen und Vibrationen des Schiffskörpers verwenden lassen. Ziel dieses Beitrages ist, dass Methoden wie diese nicht nur für die Nachweisführung verwendet werden, sondern schon als Konstruktionswerkzeug eingesetzt werden.
Available computational resources of today enable detailed numerical calculations. These provide significant information for the construction of a ship hull. In the field of structural mechanic global strength calculations the finite element method (FEM) can be used as one example for modelling strength calculations of the ship hull until its execution. The article shows how a global model can directly be generated from the CAD model during the design phase of a ship. Furthermore it describes how such a model can be applied for the assessment of the structural response in the case of a shock load (e.g. underwater detonation), oscillations as well as vibrations of the ship hull using fluid-structure interaction. The aim of the article is to convince the reader to apply these methods not only for validation purposes but also as sensible tools during the design phase of a ship.