Ny Søgning

SDU, Vibrationer i store containerskibe

IMG_4055

 

Baggrund

Dagens største containerskibe er enorme konstruktioner på op til 400m i længden bygget i ca. 50.000 tons stål. Med så meget stål skulle man tro, at et containerskib er en stiv konstruktion. Det er imidlertid ikke tilfældet, når værfter og redere ”går til stålet” for at bringe stålvægten og dermed byggeomkostningen af skibet ned. Dette indebærer udpræget brug af højstyrkestål, hvilket giver en stærk, men også relativt fleksibel skrogkonstruktion. Interaktionen mellem havets bølger og et fleksibelt skib er vanskelig at beskrive teoretisk, og både på designstadiet og under drift er det en udfordring af forudse, hvordan selve skrogstrukturen opfører sig under bølgepåvirkninger. Når de store skibe sejler i bølger, vil bølgernes påvirkning af skibet forårsage vibrationer i skrogkonstruktionen. Vibrationerne kan både påvirke skroget ved øget udmattelse af strukturen og lasten ved at påvirke containerstakken med øgede accelerationsniveauer. Begge dele er uhensigtsmæssigt, og der er i det hele taget behov for øget viden om store skibes opførsel i bølger.

Projekt

I forbindelse med projektet vil flere forskellige store containerskibe blive udstyret med bevægelsessensorer i hele skibets længde. Når alle målingerne fra ét skib sammenholdes og analyseres ved en metode kaldet OMA (Operational Modal Analysis) kan man bestemme skrogets deformation, fastlægge de dominerende svingningsformer (fx torsion). I projektet bestemmes de relevante egenfrekvenser og ikke mindst dæmpningen for de relevante svingningsformer. Dæmpning er et tal på hvor hurtigt vibrationer dør ud efter at fx en bølgepåvirkning har startet en vibration i skroget. Desuden kan man ved at inkludere operationelle data (kurs, hastighed og vejr) i analysen klarlægge, i hvilke driftssituationer uønskede skrogvibrationer opstår.

Forventede resultater

Systemet måler ved en temmelig høj frekvens, så der vil blive genereret en stor mængde data, der skal analyseres. Værktøjer til OMA findes allerede i dag, men det forventes at projektet dels skal resultere i en databasestruktur og et værktøj, der kan håndtere de store mængder af data, der genereres fra skibene og foretage automatisk OMA. Når et sådant værktøj er udviklet vil den egentlige dataanalyse gå i gang. De vigtigste resultater af selve analysen vil omfatte dæmpningen af systemet (skib, bølger og containerstakke i kombination) samt viden om, hvilke skrogdeformationer, der er dominerende for store containerskibe. Desuden vil resultaterne, når de kombineres med data for de samtidige operationelle parametre kunne give reder og designer af skibe vigtig information, som både kan bruges i den daglige drift og til design af fremtidige skibe.

Projektresultat

Afsluttende projektrapport kan ses her: Damping In Large Container Ships