1 | EINLEITUNG | 1 |
1.1 | BEISPIELE AUS DER PRAXIS | 2 |
1.1.1 | Totalverluste | 3 |
1.1.2 | Schäden im Innenboden | 4 |
1.1.3 | Kollaps eines Leichters | 5 |
1.1.4 | Risse und Arbeitsfalten in der Außenwand | 6 |
1.1.5 | Schäden am Dennebaum | 6 |
1.1.6 | Schäden durch Korrosion | 8 |
1.2 | BEISPIELE AUS DER PRESSE | 8 |
2 | AUSWERTUNG DER LITERATUR | 9 |
3 | DAS NEUE BERECHNUNGSKONZEPT | 13 |
3.1 | SPEZIELLE TECHNIKEN | 13 |
3.1.1 | Superelemente | 14 |
3.1.2 | Submodelltechnik | 21 |
3.1.3 | Adaptive Vernetzung | 22 |
3.2 | DIE UNTERSUCHTEN MODELLE | 23 |
3.3 | DIE KNOTENVERSCHIEBUNGEN UND BELASTUNGEN | 23 |
3.4 | DIE BETRACHTETEN LADEFÄLLE | 26 |
3.4.1 | Ladefall 1 - Eigengewicht, Bunkerung und Ballastwasser | 26 |
3.4.2 | Ladefall 2 - gleichmäßig verteilte Ladung | 26 |
3.4.3 | Ladefall 3 - Aufbiegung (Hogging) | 28 |
3.4.4 | Ladefall 4 - Durchbiegung (Sagging) | 29 |
3.4.5 | Ladefall 5 - Erzladung | 30 |
3.4.6 | Ladefall 6 - Kiesladung | 32 |
3.4.7 | Ladefall 7 - Containerladung | 32 |
3.5 | WERKSTOFFDATEN | 35 |
3.6 | ERWÜNSCHTE ERGEBNISSE. | 36 |
3.6.1 | Eigenwerte | 36 |
3.6.2 | Verformungen | 36 |
3.6.3 | Spannungen | 37 |
3.7 | IMPERFEKTIONEN | 37 |
3.7.1 | Fertigungsbedingte Imperfektionen | 38 |
3.7.2 | Betriebsbedingte Imperfektionen | 42 |
3.7.3 | Annahmen für folgende Analysen | 47 |
3.8 | ANGABEN ZUR IMPLEMENTIERUNG | 49 |
3.8.1 | Schnittstellen in MARC | 50 |
3.8.2 | Steuerung der Berechnung und Dateibenennung | 50 |
4 | ANWENDUNG DER FEM ZUR UNTERSUCHUNG DER STRUKTURSTABILITÄT | 53 |
4.1 | GRUNDLAGEN DER STRUKTURSTABILITÄT | 53 |
4.2 | NICHTLINEARE STRUKTURBERECHNUNGEN MIT DER FEM | 54 |
4.3 | FEM BEI DER BERECHNUNG DER STRUKTURSTABILITÄT | 55 |
4.4 | ANMERKUNGEN ZUR THEORIE | 55 |
4.5 | BESONDERE PROBLEME | 56 |
5 | FE-ANALYSE EINER VERSTEIFTEN PLATTE | 59 |
5.1 | STRUKTURBESCHREIBUNG | 59 |
5.2 | EXPERIMENTELLE UND NUMERISCHE ERGEBNISSE AUS DER LITERATUR | 60 |
5.3 | BESCHREIBUNG DES VERWENDETEN FE-MODELLS | 61 |
5.4 | BERECHNUNGSERGEBNISSE | 63 |
5.4.1 | Eigenwertuntersuchung | 64 |
5.4.2 | Nachrechnen der Kmiecik Ergebnisse | 64 |
5.4.3 | Wirkung der Imperfektionen | 66 |
5.4.4 | Einfluß der Profilform | 73 |
5.4.5 | Einfluß des Werkstoffes | 75 |
5.5 | AUSWERTUNG DER ERGEBNISSE. | 77 |
6 | FE-ANALYSE EINES KASTENTRÄGERS | 79 |
6.1 | STRUKTURBESCHREIBUNG | 79 |
6.2 | EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE | 79 |
6.3 | BESCHREIBUNG DES FE-MODELLS | 80 |
6.4 | BERECHNUNGSERGEBNISSE | 81 |
6.4.1 | Verformungen | 81 |
6.4.2 | Spannungen | 82 |
6.5 | AUSWERTUNG DER ERGEBNISSE | 85 |
7 | FE-ANALYSE EINES SCHUBLEICHTERS | 87 |
7.1 | STRUKTURBESCHREIBUNG | 87 |
7.2 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 2 | 89 |
7.2.1 | Ergebnisse der Voruntersuchungen | 89 |
7.2.2 | Verformungen | 90 |
7.2.3 | Spannungen | 94 |
7.2.4 | Auswertung der Ergebnisse | 96 |
7.3 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 3 | 97 |
7.3.1 | Berechnungsergebnisse der Voruntersuchungen | 98 |
7.3.2 | Verformungen für das kleine Biegemoment | 100 |
7.3.3 | Spannungen für das kleine Biegemoment | 102 |
7.3.4 | Verformungen für das große Biegemoment | 104 |
7.3.5 | Spannungen für das große Biegemoment. | 107 |
7.3.6 | Auswertung der Ergebnisse | 111 |
7.4 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 4 | 113 |
7.4.1 | Berechnungsergebnisse der Voruntersuchungen | 113 |
7.4.2 | Verformungen für das gemäßigte Biegemoment | 115 |
7.4.3 | Spannungen für das gemäßigte Biegemoment | 118 |
7.4.4 | Verformungen für das große Biegemoment | 120 |
7.4.5 | Spannungen für das große Biegemoment | 122 |
7.4.6 | Auswertung der Ergebnisse | 125 |
7.5 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 5 | 128 |
7.5.1 | Verformungen | 128 |
7.5.2 | Spannungen | 131 |
7.5.3 | Auswertung der Ergebnisse | 131 |
7.6 | ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNG | 135 |
8 | FE-ANALYSE EINES CONTAINERBINNENSCHIFFES | 137 |
8.1 | STRUKTURBESCHREIBUNG | 137 |
8.2 | MODELLBESCHREIBUNG | 138 |
8.3 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 3 | 140 |
8.3.1 | Verformungen | 140 |
8.3.2 | Spannungen | 143 |
8.3.3 | Auswertung der Ergebnisse | 145 |
8.4 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 4 | 145 |
8.4.1 | Verformungen | 145 |
8.4.2 | Spannungen | 148 |
8.4.3 | Auswertung der Ergebnisse | 151 |
8.5 | BERECHNUNGSERGEBNISSE FÜR DEN LADEFALL 7 | 151 |
8.5.1 | Verformungen | 151 |
8.5.2 | Spannungen | 154 |
8.5.3 | Auswertung der Ergebnisse | 156 |
8.6 | ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNG | 156 |
9 | KONSTRUKTIONSVORSCHLÄGE | 157 |
9.1 | KONSTRUKTIONSVORSCHLÄGE FÜR DEN SCHUBLEICHTER | 157 |
9.2 | KONSTRUKTIONSVORSCHLÄGE FÜR DAS CONTAINERBINNENSCHIFF | 160 |
10 | ZUSAMMENFASSUNG | 163 |
11 | WEITERES VORGEHEN | 167 |
11.1 | WEITERENTWICKLUNG DER FEM | 167 |
11.1.1 | Nutzung von Optimierungsmodulen | 167 |
11.1.2 | Verwendung des Parallelrechners | 168 |
11.2 | ANDERE SCHIFFSTYPEN | 168 |
11.3 | ABSCHLIEßENDE BEMERKUNGEN | 168 |
12 | LITERATUR | 169 |
12.1 | EIGENE PUBLIKATIONEN | 169 |
12.2 | STUDIEN- / UND DIPLOMARBEITEN ZU DIESEM THEMA | 170 |
12.3 | INSTITUTSINTERNE BERICHTE | 171 |
12.4 | SONSTIGE LITERATUR | 174 |
13 | ANHANG | 185 |
13.1 | SCHREIBWEISEN | 185 |
13.2 | SYMBOLE | 185 |