Έλεγχος αντοχής μεταλλικού ταχυπλόου σκάφους με χρήση των Κανονισμών Νηογνωμόνων και με εφαρμογή της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων

Γκέρτσος, Νικόλαος

dc.contributor.advisor	Θεοδουλίδης, Αλέξανδρος
dc.contributor.author	Γκέρτσος, Νικόλαος
dc.date.accessioned	2021-04-04T08:23:45Z
dc.date.available	2021-04-04T08:23:45Z
dc.date.issued	2021-01-25
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/536
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-387
dc.description.abstract	Στην παρούσα εργασία θα εξετάσουμε την αντοχή της μεταλλικής κατασκευής ενός αλουμινένιου ταχύπλοου σκάφους πλαναρίσματος με χρήση των κανονισμών των νηογνωμόνων (DNV GL) καθώς και με εφαρμογή της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων (Finite Element Analysis). Η ιδιαιτερότητα υπολογισμού της αντοχής στα ταχύπλοα σκάφη εμφανίζεται στην γεωμετρία της γάστρας. Η μορφή της γάστρας θέτει όλους τους περιορισμούς κατά τις διάφορες φάσεις της σχεδίασης. Λαμβάνοντας υπόψιν αυτό καταλαβαίνουμε πως είναι δύσκολο να υπάρχει μια συγκεκριμένη γενική μεθοδολογία που να καλύπτει ακριβώς τις απαιτήσεις του κάθε σκάφους. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα σε πολλές περιπτώσεις οι κανονισμοί των νηογνωμόνων να οδηγούν σε υπερδιαστασιολόγηση των κύριων στοιχείων της μεταλλικής κατασκευής του σκάφους. Η σημασία της έρευνας αυτής είναι η περαιτέρω μελέτη της αντοχής τέτοιου είδους σκαφών με νέες μεθόδους. Ως γνωστών η επιλογή των δομικών στοιχείων ενός σκάφους γίνεται με επαναληπτική διαδικασία, για την εύρεση του βέλτιστου συνδυασμού μορφής-πάχους. Με τη βοήθεια των πεπερασμένων στοιχείων θέτουμε έναν νέο στόχο στην εύρεση του κατάλληλου δομικού στοιχείου έχοντας ένα συγκεκριμένο μοντέλο που αφορά μόνο το υπό εξέταση σκάφος. Ο σκοπός της μελέτης αυτής είναι η καταγραφή των αποτελεσμάτων των δυο μεθόδων, η ορθή ερμηνεία των αποτελεσμάτων των πεπερασμένων στοιχείων, καθώς γίνονται διάφορες υποθέσεις στο κομμάτι της προετοιμασίας του μοντέλου, και τέλος η δυνατότητα βελτίωσης της κατασκευής με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων.	el
dc.format.extent	123	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Αντοχή	el
dc.subject	Νηογνώμονας	el
dc.subject	Αλουμίνιο	el
dc.subject	Ταχύπλοο	el
dc.subject	Σκάφος	el
dc.subject	Ansys	el
dc.subject	DNV	el
dc.subject	Aluminum	el
dc.subject	High-Speed	el
dc.subject	Craft	el
dc.subject	Πεπερασμένα στοιχεία	el
dc.subject	Structural design	el
dc.subject	Classification society	el
dc.subject	FEA analysis	el
dc.title	Έλεγχος αντοχής μεταλλικού ταχυπλόου σκάφους με χρήση των Κανονισμών Νηογνωμόνων και με εφαρμογή της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων	el
dc.title.alternative	Structural design of aluminum high speed craft according to Classification Society Rules and Finite Element Analysis	el
dc.type	Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Πολίτης, Κωνσταντίνος
dc.contributor.committee	Δημητρέλλου, Σωτηρία
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Ναυπηγών Μηχανικών	el
dc.contributor.master	Προηγμένες Τεχνολογίες στη Ναυπηγική και Ναυτική Μηχανολογία	el
dc.description.abstracttranslated	Τhis thesis discusses the structural design of an aluminum high-speed planning craft with rules of classification society and with Finite element analysis. Aluminum is widely used as a construction material because of its intrinsic properties of lightness and corrosion resistance. Pure aluminum is low-strength metal but thanks to the addition of alloying elements it changes its physical and mechanical properties to meet requirements of a large number of applications. The hull shape sets all the constraints during the design stages and makes this kind of crafts unique as far as structural calculation in concerned. Having that in mind, it is difficult to have one general methodology which meets the specific requirements of every craft and as a result, the rules of classification societies oversize main structural members of the crafts. For this reason, the use of finite element analysis will be used to check the hull construction in further detail. A breakdown of the finite element analysis and its steps through the post-processing can be found on section 2 with a special reference to the inertia relief BC. Next, the basic concept for the structural design-limit pressures will be mentioned and subsequently the general concept which will be followed during the calculations for the classification society. All the structural calculations will be performed using DNVGL High Speed Light Craft rules. The selection of a structural member of a craft is done with an iterative process, to find the optimal shape-thickness combination. After that, the whole craft will be modeled in Rhinoceros and the surface model will then be imported in ANSYS. The main purpose of this study is to record the results of the two methods and analyze the possibility of improving the construction. The outcome of this thesis is a fairly good optimization of the construction as we can reduce the thickness of 2 main shell plates (bottom, side). The main girder system of the bottom hull has low stresses and as a result it could be downscaled and gain more clear height inside the craft. The bottom secondary longitudinal stiffeners stresses are acceptable even though the brackets have not been modeled. Having a construction with no brackets keeps the heat affected zone from welding in low levels and also minimizing labor cost. In conclusion, FEA reveals local stress concentration areas contrary to the calculations performed by the rules. Summing up all the above the final weight of the craft will be significantly less than that calculated by the rules. This gives a great advantage in this type of crafts which could be a bigger payload capability or a higher top speed.	el

Files in this item

Name:: Gkertsos_1805.pdf
Size:: 7.909Mb
Format:: PDF

View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Προηγμένες Τεχνολογίες στη Ναυπηγική και Ναυτική Μηχανολογία
Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες ΠΜΣ Προηγμένες Τεχνολογίες στη Ναυπηγική και Ναυτική Μηχανολογία

Show simple item record

Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές