Entwicklung einer Methode zur Gewichts- und Schwerpunktsprognose der Stahlstruktur von Schiffen in der Entwurfsphase
Corvin Gröning, Fachhochschule Kiel
Die Master-Thesis wurde bei der Flensburger Schiffbau-Gesellschaft mbh & Co. KG (FSG) verfasst. Ziel der Thesis war es, eine Methode zur Kalkulation des Gewichts und des Schwerpunkts der Stahlstruktur von Schiffen zu entwickeln, welche auf Näherungsformeln für „FSG-typische“ Schiffe basiert, um eine Gewichtsprognose von Schiffen in der Entwurfsphase innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums, mit nur wenigen Informationen, zu ermöglichen.
Dazu sind verschiedene von der FSG konstruierte RoRo- und RoPax-Schiffe bereichsweise untersucht worden, um Näherungsformeln für diese Schiffstypen entwickeln zu können. Als Datenquelle dienten dabei u. a. die General- und Modulpläne der betrachteten Schiffe, sowie die Entwurfsmethoden-Datenbank E4 und das CAD-Programm CADMATIC.
Im Rahmen der Untersuchungen sind Näherungsformeln sowohl zur Kalkulation des Stahlgewichts, als auch zur Schätzung des Gewichtsschwerpunkts entstanden. Die Gewichtskalkulation ist auch für Schiffe, deren Rumpfform noch nicht bekannt ist, möglich. Sie ist jedoch wesentlich genauer, wenn der Blockkoeffizient berücksichtigt werden kann.
In der Thesis werden drei Methoden zur Gewichtsprognose anhand von Näherungsformeln untersucht:
1. ohne Berücksichtigung der Schiffsform („Kalkulation ohne cB“)
2. mit Berücksichtigung der Schiffsform („Kalkulation mit cB“)
3. mit geschätzter Schiffsform („Kalkulation mit cBkalk.“)
Das Ziel der Master-Thesis wurde erreicht. Eine Validierung der neuen Vorgehensweise anhand von zuvor nicht berücksichtigten Schiffen hat eine hohe Praxistauglichkeit gezeigt, sodass die neu entwickelte Methode entsprechend angewendet werden könnte.
Zur möglichst schnellen Abschätzung des Gewichts und des Schwerpunkts von Schiffen bzw. Schiffsbereichen steht ein Microsoft Excel-Dokument zur Verfügung.
Developing a method for predicting the weight and center of gravity of the steel structure of ships in the concept design phase
Corvin Gröning, Fachhochschule Kiel
The master thesis has been written at Flensburger Schiffbau-Gesellschaft mbH & Co. KG (FSG). The main goal of the thesis was to develop a method for predicting the weight and center of gravity of a ships steel structure in the concept design phase within a relatively short time span, which is based on approximation formulas for typical FSG-ships.
For this master thesis several RoRo- and RoPax-vessels constructed by FSG have been analyzed to be able to develop approximation formulas for this ship types. The general arrangement drawing and the programs RDE E4 and CADMATIC served as sources for information.
On the basis of the findings it was possible to develop approximation formulas for calculating the weight und center of gravity of a RoRo- or RoPax vessels in the concept design phase. The prediction of the weight and center of gravity is also possible for ships with an unknown hull form, but the calculation is more accurate if the block coefficient of the vessel is known.
Three methods for the weight prediction based on formulas were analyzed:
1. without block coefficient
2. with block coefficient
3. with an estimated block coefficient
The goal of the master thesis was achieved. The new method could be validated based on FSG-ships that were excluded during the development of the weight prediction method.
For a fast weight and center of gravity calculation based on the new method an excel document was created.
