Numerische Berechnungen von Dockvorgängen
Charlott König, geb. Weltzien, M.Sc., Technische Universität Hamburg
Während der weltweite Schiffbau unter Überkapazitäten leidet und der globale Handel an Dynamik verliert, steigt der Auftragseingang des europäischen Schiffbaus mit seiner Spezialisierung auf anspruchsvolle Nischenmärkte. Doch die technologisch hoch komplexen Spezialschiffe stellen sowohl Neubau- als auch Reparaturwerften vor große Herausforderungen. Reichen die vorhandenen Dockkapazitäten aus, um die neuartigen, kompakten und schweren Schiffstypen zu docken? Wann sind die Grenzbelastungen der werfteigenen Dockanlagen erreicht? Der Vortrag zeigt, auf welche Weise eine numerische Berechnungsmethode diese Fragestellungen für Schwimmdocks und Bauplattformen beantworten kann und wie sich mit Hilfe dieser die Anwendungsbereiche der Dockanlagen erweitern lassen. In diesem Kontext werden sowohl die theoretischen Hintergründe als auch die Anwendungen aus der Praxis vorgestellt. Innerhalb der Berechnungen werden Schiff und Dock als Biegebalken modelliert, die über nichtlineare Interaktionskräfte gekoppelt sind. Die resultierenden Biegelinien und die aufrichtenden Hebel aufgrund der Lastumverteilung innerhalb der nichtlinearen Pallenhölzer werden in den hydrostatischen Berechnungen berücksichtigt. In der Praxis wurden umfangreiche Messungen im Marinearsenal in Wilhelmshaven durchgeführt und mit den Ergebnissen der Berechnungsmethode verglichen. Der Vortrag veranschaulicht zudem bei der Pella Sietas Werft durchgeführte Dockvorgänge, die zuvor mit der vorgestellten Methode berechnet worden sind. Die Anwendungen belegen, dass die entwickelte Methode ein durchaus zuverlässiges und wirkungsvolles Werkzeug für ein gelungenes Docken darstellt.
Numerical Calculations of Docking Processes
While global shipbuilding suffers from overcapacity and global trade is losing momentum, the incoming orders of the European shipbuilding with its specialization in demanding niche markets are increasing. But the technologically highly complex special ships present both new construction and repair yards with great challenges. Are there enough available docking capacities to dock the new, compact and heavy ship types? When are the limit loads of the shipyard's own dock facilities reached? The presentation shows how a numerical calculation method can answer these questions for floating docks and platforms and how it can be used to extend the scope of application of the docking facilities. In this context, both the theoretical background and the applications in practice are presented. Within the calculations, ship and dock are modeled as bending beams coupled by non-linear interaction forces. The resulting bending lines and the righting levers due to load redistribution within the nonlinear wood layers of the keel blocks are considered in the hydrostatic calculations. In practice, extensive measurements were carried out in the naval arsenal in Wilhelmshaven and compared with the results of the calculation method. The presentation also illustrates docking operations carried out at the Pella Sietas shipyard, which were previously calculated using the method presented. The applications prove that the developed method is a very reliable and effective tool for a successful docking.
