Dynaaminen simulointimalli laivojen ohjailuun tasaisessa jäässä

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Date

2009

Major/Subject

Laivanrakennusoppi

Mcode

Kul-24

Degree programme

Language

fi

Pages

71

Series

Abstract

Työn tavoitteena oli kehittää ohjailumalli, jolla voitaisiin simuloida aluksen kääntymistä tasaisessa jääkentässä. Malli kehitettiin tutustumalla sekä ohjailusta että jäävastuksen laskennasta tehtyihin tutkimuksiin. Hydrodynaamiset voimat pyrittiin laskemaan mahdollisimman yksinkertaisesti, koska ne ovat pienemmässä roolissa aluksen kulkiessa jääkentässä. Jäävoimat laskettiin muokkaamalla olemassa olevia kaavoja ohjailutilanteeseen sopiviksi. Jäänmurtoprosessia ei pyritty kuvaamaan yksityiskohtaisesti, vaan käytettiin empiirisiä keskiarvovoimiin perustuvia kaavoja. Simulointirutiinin pohjana käytettiin Martion vuonna 2007 kehittämää jääohjailumallia. Ohjailumallilla laskettiin jäänmurtaja Otson ja tankkeri Uikun jäävastuksen ja kääntöympyrän halkaisijoita eri paksuisissa jääkentissä. Tuloksia verrattiin aluksilla tehtyjen malli- ja täysmittakaavakokeiden tuloksiin. Jäänmurtaja Otso oli tarkemman vertailun kohteena, koska siitä oli saatavilla kattavat täysmittakaavakoetulokset. Mallinnettu h-v-käyrä vastasi hyvin mitattua. Myös vastuksen riippuvuus aluksen nopeudesta mallintui kohtalaisen hyvin. Varsinaista tarkastelun kohdetta eli kääntöympyrän halkaisijaa laskettiin viidessä eri olosuhteessa. Vaihtuvina parametreina olivat jäänpaksuus ja - lujuus sekä peräsinkulma. Kolme viidestä simuloinnista vastasi hyvin mittaustuloksia. Yksi tuloksista oli tyydyttävä ja yksi oli selvästi epätarkka. Ottaen huomioon täysmittakaavakokeisiin liittyvän epätarkkuuden voidaan tuloksia pitää hyvinä. Tankkeri Uikusta oli saatavilla ainoastaan h-v-käyrä ja yhden mallikokeen tulos. Simuloitu h-v-käyrä ei mallinnu aivan yhtä lineaarisena kuin mitattu, mutta tarkkuus on kuitenkin kohtalaisen hyvä. Kääntöympyrän halkaisija mallintuu hyvällä tarkkuudella. Mallin tarkastelu kahdella hyvin erilaisella aluksella antaa hyvän kuvan mallin toimivuudesta. Tuloksista on nähtävissä, että mitä tarkemmin jäävastus saatiin arvioitua sitä tarkemmin myös kääntymiskyky mallintui. Tästä on tehtävissä johtopäätös, että malli kuvaa hyvin voiman jakautumista aluksen rungolle sen pyrkiessä kääntymään.

Description

Supervisor

Kujala, Pentti

Thesis advisor

Suojanen, Reko-Antti

Keywords

Other note

Citation