Sprechtag "Students meet Industry"

Validierung von 3D-Akustik-Fluid-Elementen für Vibrationsanalysen von Schiffen

Hauke Herrnring, Technische Universität Hamburg-Harburg

Globale Vibrationsanalysen rücken bei wachsenden Komfortansprüchen an moderne Schiffe verstärkt in den Fokus der schiffbaulichen Konstruktion. Bei der Analyse von globalen Schiffskörperschwingungen spielt die Fluid-Struktur-Interaktion eine dominante Rolle und muss berücksichtigt werden. In dieser Arbeit wird die Verwendbarkeit von 3D-Akustik-Fluid-Elementen zur Modellierung der hydrodynamischen Effekte untersucht. Die Validierung erfolgte an schiffbaulich relevanten Problemen, für die analytische Lösungen vorhanden sind, und Probefahrtsmessungen der Flensburger Schiffbau-Gesellschaft mbh & Co KG. Die Ergebnisse der FE-Simulationen stimmen mit der analytischen Lösung und den Messergebnissen sehr gut überein. Aus den Simulationsergebnissen wurden zudem Vorschläge zur Modellierung des Wassermodells entwickelt und hydrodynamische Effekte auf das Schwingungsverhalten von Schiffen untersucht. Es konnte insbesondere ein starker Einfluss der Heckwelle auf das globale Schwingungsverhalten des Schiffes festgestellt werden.

Validation of 3D-Acustic-Fluid-Elements for Vibration Analysis of ships

Hauke Herrnring, Technische Universität Hamburg-Harburg

Due to the rising comfort requirements the global vibration analysis of ships becomes more important for the design of the ship structure. The output of this analysis is significantly influenced by the fluid-structure-interaction. Therefore this paper exams the applicability of 3D-Acustic-Fluid-Elements for modeling hydrodynamic effects. The results are validated with analytical models for naval architecture related problems and with measurements, which have been made on a sea trail of the Flensburger Schiffbau-Gesellschaft mbh & Co KG. The FE simulations match with the measurements and the analytical results. The results are also used to develop suggestions for the modulation of the finite watermodel as well as to exam hydrodynamic effects on vibrations of the ship structure. Especially the stern wake has a major influence on the global vibration behavior of ships.