Forschungsprojekt - Leinensysteme

Untersuchung des Grundeinflusses bei der Bewegung von Leinensystemen im Wasser

Prof. Dr.-Ing. M. Paschen, Dipl.-Ing. U. Richter, Dipl.-Ing. W. Köpnick

Stahltrossen und Faserseile, Kabel und Riser sowie Umbilicals sind in unterschiedlichste Systeme der Meerestechnik eingebunden. Arbeiten zur Modellierung und Simulation der Bewegungen derartiger Strukturen in einem allseitig ausgedehnten Fluid sind seit Jahren Gegenstand wissenschaftlicher Arbeiten. Untersuchungen, die den Einfluß einer zusätzlichen Belastung als Folge einer zufälligen oder gewünschten Grundberührung bei der Voraussage von Durchhangsform und Zugkraft berücksichtigen, sind nicht bekannt, bzw. die Ergebnisse sind unzureichend. Der bei Simulationsaufgaben bisher auch international verwendete Coulombsche Reibungsansatz zur Erfassung der Bodenreibung genügt praktischen Erfahrungen nicht, Querkräfte blieben bisher unberücksichtigt.

Ziel

Erweiterung bisheriger Modellansätze zur Voraussage von Durchhangsform und Belastung zylinderförmiger Elemente mit glatter oder strukturierter Oberfläche, die über körnigen nichtbindigen Meeresboden geschleppt werden

Ergebnisse

Die wirkenden Kräfte sind offensichtlich auf eine Überlagerung der physikalischen Grundmodelle Coulombsche Reibung, Verdrängung und Transport von Bodenmaterial (Sediment) sowie hydrodynamische Belastung zurückzuführen. Die tätsächlich auftretenden Widerstandskräfte sind im Regelfall bedeutend größer, als sie mit dem Coulombschen Reibungsansatz vorhergesagt werden. Die Querkräfte infolge des Materialtransportes sind z.T. erheblich.

Förderer

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beginn

1.06.1992

Laufzeit

30 Monate

Ansprechpartner

Dr.-Ing. U. Richter

Literatur

M. Paschen, U. Richter, W. Köpnick Untersuchungen des Grundeinflusses bei der Bewegung von Leinensystemen im Wasser. Abschlußbericht, Februar 1995

U. Richter Beitrag zur Untersuchung des Bodenwiderstandes geschleppter zylinderförmiger Elemente an Luft und in ruhender Flüssigkeit. Dr.-Ing.-Dissertation an der Fakultät für Ing.-Wissenschaften der Universität Rostock, Juli 1996