Έλεγχος αντοχής κατασκευαστικών στοιχείων μέσης τομής διπλόγαστρου πλοίου μεταφοράς φορτίου χύδην
Strength analysis of midsection structural elements of a double-hull bulk carrier

Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Κατσιγιάννη, Δανάη Άννα
Ημερομηνία
2025-02-26Επιβλέπων
Θεοδουλίδης, ΑλέξανδροςΛέξεις-κλειδιά
Αντοχή ; Double skin bulk carrier ; Midship section ; Mars2000 ; Double hull ; CSR ; Dry cargo ; Bulk carrierΠερίληψη
Η εργασία εξετάζει τα πλοία μεταφοράς φορτίου ξηρού χύδην φορτίου (Dry Bulk
Carriers), εστιάζοντας στον έλεγχο αντοχής τριών (3) τομών ενός υπάρχοντος, Bulk
Carrier διπλού τοιχώματος. Ξεκινώντας, γίνεται μία ιστορική αναδρομή στην
εμφάνιση και εξέλιξη των εν λόγω σκαφών ενώ στην συνέχεια παρουσιάζεται η
κατηγοριοποίηση τους με βάση το μέγεθος, τη μεταφορική ικανότητα, τις λειτουργίες
και τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, καθώς και τις περιοχές όπου έχουν σχεδιαστεί να
παραδίδουν το φορτίο τους. Συνεχίζοντας, συγκρίνονται τα κατασκευαστικά και
σχεδιαστικά χαρακτηριστικά των Bulk Carriers διπλού και μονού τοιχώματος, ενώ,
λαμβάνοντας υπόψη και οικονομικούς παράγοντες, συνάγονται τα πλεονεκτήματα και
μειονεκτήματα κάθε είδους. Ακολούθως, παραθέτονται αναλυτικά οι καινοτομίες που
εισήχθησαν μαζί με την υιοθέτηση των κανονισμών CSR (Common Structural Rules).
Φτάνοντας στο υπολογιστικό τμήμα της εργασίας, οι προαναφερόμενες τομές – οι
οποίες προέρχονται από το ακροπρυμναίο, το μέσο και το ακροπρωραίο αμπάρι –
ελέγχονται (ελάσματα και ενισχυτικά) ως προς την αντοχή τους μέσω του
προγράμματος MARS2000. Προχωρώντας, με αφορμή ορισμένες αστοχίες δομικών
μελών των υπό εξέταση τομών, προτείνονται σχεδιαστικές εναλλακτικές οι οποίες θα
τις επέλυαν, ενώ, η εν λόγω διπλωματική εργασία καταλήγει με τον εκ νέου έλεγχο
της μέσης τομής, εισάγοντας αυτή την φορά ως τιμές ολικού πάχους τις κατώτερες
επιτρεπτές που ορίζει το λογισμικό. Εκ των παραπάνω ελέγχων, εξάγονται τελικά
συμπεράσματα για την επιλογή των καταληκτικών παχών κατά την σχεδίαση ενός
πλοίου, η οποία αποτελεί μία σύνθετη και πολυπαραγοντική διαδικασία.
Περίληψη
This thesis examines dry bulk carriers, focusing on the strength assessment of three
(3) sections of an existing double-hull Bulk Carrier. Initially, a historical review of the
emergence and evolution of these vessels is provided, followed by their categorization
based on size, cargo capacity, operational and design characteristics, as well as the
regions where they are designed to deliver cargo. Subsequently, the construction and
design features of double-hull and single-hull Bulk Carriers are compared, and, taking
into account economic factors, the advantages and disadvantages of each type are
inferred. Following this, the innovations introduced with the adoption of the Common
Structural Rules (CSR) are presented in detail.
In the computational part of the study, the aforementioned sections – originating from
the aft, mid, and forward cargo holds – are assessed (both plates and stiffeners) for
their strength using the MARS2000 software. Moving forward, in response to certain
structural member failures in the sections under examination, alternative design
solutions are proposed to address these issues. The thesis concludes with a reexamination
of the midsection, this time using the minimum allowable thickness
values as defined by the software. From these analyses, conclusions are drawn
regarding the final selection of thicknesses during the design of a vessel, highlighting
that this process is complex and involves multiple factors.