Dipl.-Ing. Jochen Schoop-Zipfel, Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Technische Universität Hamburg-Harburg
Bei Bewegungen im Seegang sind Massen- und Dämpfungskräfte stark abhängig von der Bewegungsfrequenz. Diese Kräfte lassen sich relativ exakt potentialtheoretisch bestimmen. Das Manövrierverhalten von Schiffen hängt stark an viskosen Effekten. In der vorliegenden Arbeit werden die Kräfte, welche die Manövrierbewegungen beeinflussen, mit dem Potentiallöser panMARE berechnet. Bei schlanken Rümpfen mit vorhandenen Kanten, wie beispielsweise die scharfe Kante am Kiel eines Katamarans, kann die Ablösung entlang des Rumpfes mit abgehenden Wirbelstraßen modelliert werden. Bei vollen Rümpfen ohne klar definierte Abrisskante werden empirische Korrekturen vorgenommen. Die beschleunigungsabhängigen Massenkräfte können naturgemäß mit der Potentialtheorie direkt bestimmt werden. Für die Kräfte durch Propeller, Widerstand und Ruder werden verschiedene empirische Methoden angewendet. Um den Einfluss von Wellen auf das Manövrierverhalten zu untersuchen, werden Wellenerregerkräfte auf das Schiff aufgebracht. Diese werden zuvor mit der Streifentheorie bestimmt. Für die gemittelte Bahn des Schiffes interessieren in erster Linie die Wellendriftkräfte.
For motion in a seaway the inertial and damping forces strongly depend on the motion frequency. These forces can be determined by potential theory. The maneuvering behavior strongly depends on viscous effects. In the present work, maneuvering forces are calculated with the potential code panMARE. For slender ships with salient hull features, separation can be modeled by properly treating the trajectory of vorticity shed by the hull. For blunt hull forms empirical corrections are introduced. The inertial forces can be determined by potential theory directly. The forces of the propeller and rudder follow from state-of-the-art procedures. To investigate the influence of waves, wave excitation forces are calculated with strip theory and applied to the hull. To estimate the intermediate track of the ship, the wave drift forces are applied to the hull.