Κατασκευαστικός σχεδιασμός πρωραίου τμήματος yacht σύμφωνα με το πρότυπο ISO 12215-5, βελτιστοποίηση της κατασκευής με εφαρμογή της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων

Abstract

Αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί ο κατασκευαστικός σχεδιασμός του πρωραίου τμήματος ενός yacht κατασκευασμένου από σύνθετα υλικά, σύμφωνα με το πρότυπο ISO12215-5, καθώς και η βελτιστοποίηση της κατασκευής με την εφαρμογή της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων. Αρχικά γίνεται εκτενής περιγραφή του προτύπου ISO12215-5 το οποίο θέτει το κανονιστικό πλαίσιο για τη σχεδίαση και την κατασκευή σκαφών με μήκος μικρότερο από 24 m. Έπειτα ακολουθεί η σχεδίαση του πρωραίου τμήματος του υπό μελέτη σκάφους σε πρόγραμμα CAD και η εφαρμογή των αναλυτικών μεθόδων υπολογισμού της αντοχής που θέτει το πρότυπο, προκειμένου να καθοριστούν τα υλικά και η αλληλουχία των στρώσεων σε κάθε κατασκευαστικό στοιχείο. Οι υπολογισμοί γίνονται βάση δυο μεθόδων που προτείνονται στο πρότυπο και τα αποτελέσματα αυτών συγκρίνονται. Στη συνέχεια εφαρμόζεται η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων με στόχο τη μελέτη και ανάλυση των τασικών πεδίων που αναπτύσσονται εξαιτίας των εφαρμοζόμενων σχεδιαστικών πιέσεων, λαμβάνοντας υπόψιν το κριτήριο αστοχίας σύνθετων υλικών Tsai-Wu. Τέλος, βελτιστοποιείται το πρωραίο τμήμα του σκάφους με την εφαρμογή της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων με σκοπό την μείωση του βάρους και τη συνακόλουθη μείωση του κόστους κατασκευής.