Ideal biegsame meerestechnische Systeme (Master)

Biegsame, massebehaftete und strömungsbelastete schlanke Strukturen treten in verschiedenen Bereichen maritimer Wirtschaftstätigkeit auf. So sind beispielsweise Trossen, Seile oder Ketten Bestandteile von Ankersystemen der Schiffe, der Halbtaucher in der Offshore-Industrie oder der Käfigbatterien von Aquakulturanlagen. Flexible Kabel finden ebenso als Schleppund/ oder Übertragungsorgan bei geschleppten bzw. autonom angetriebenen Unterwassersystemen Anwendung.

Gedrehte oder geflochtene textile Seile sind Teil riesiger Tauwerksnetze in der industriellen Hochseefischerei, wobei die größten Vertreter heutiger Netzkonstruktionen über Öffnungsquerschnitte im Hektarbereich verfügen. Umbilicals (Nabelschnüre) finden u.a. als Versorgungsstrang für Unterwasserroboter in der Offshore-Industrie Anwendung.

Tauwerke, Fäden und Netze sind aus Faserstoffen hergestellt. Hierbei handelt es sich entweder um Naturfaserstoffe oder um Chemiefaserstoffe. Von industrieller Bedeutung sind insbesondere Chemiefaserstoffe aus anorganischen Nichtpolymeren (Metallfäden) und synthetischen Polymeren (Polykondensationsprodukte, Polymerisationsprodukte und Polyadditionprodukte).

Vom Standpunkt der Mechanik unterscheiden sich diese Faserstoffe insbesondere durch ihre Reißfestigkeit, ihre Biegsamkeit, ihre Masse, ihre Oberflächenbeschaffenheit und ihre Lebensdauer unter den Bedingungen des Seeeinsatzes.

Die Studierenden werden befähigt, ideal biegsame, strömungsbelastete Systeme der Meerestechnik, der Meeresforschung, der Fischerei, der marinen Aquakultur sowie der Architektur zu entwerfen und zu dimensionieren. Dazu werden sie mit verschiedenen, vorrangig theoretischen Methoden zur Ermittlung relevanter Strömungsbelastungen, Strukturbeanspruchungen, Formänderungen und Bewegungen ideal biegsamer meerestechnischer Systeme vertraut gemacht.

Die Studierenden können verschiedene Berechnungsmodelle und Methoden hinsichtlich deren Leistungsfähigkeit und Genauigkeit beurteilen, diese zur Lösung unterschiedlicher Fragestellungen gezielt auswählen und anwenden. Sie haben es an Hand exemplarischer Anwendungsbeispiele

  • Strömungsbelastete, flexible Systeme in der Ingenieurpraxis
  • Definition und Modellbildung zur Berechnung von Strömungskräften an Seilen und Netzen
  • Belastungen an Seilen und Ketten infolge Kontaktes mit dem Meeresboden
  • Modellierung und Berechnung strömungsbelasteter Leinen mit analytischen Methoden, Untersuchungen zum Einfluss von Biegesteifigkeit und Dehnbarkeit
  • Modellierung und Berechnung strömungsbelasteter Leinen- und Netzsysteme bei stationärer Bewegung auf Grundlage der Theorie der Zugsysteme (Tension-Element-Method)
  • Modellierung und Berechnung von Leinen und Leinensystemen bei instationären Bewegungen auf Grundlage der Theorie der Zugsysteme (Tension-Element-Method)
  • Berechnung ausgewählter Leinen- und Netzsysteme der Meeresforschung, Fischerei und Aquakultur

Termine und Orte

Vorlesung
Dozent: Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Paschen
Termin: Wintersemester
Raum: N.N.
Übung
Dozent: M.Sc. Stephan Schacht
Termin: Wintersemester
Raum: N.N.

StudIP

Unterlagen zur Vorlesung und Übung können unter Stud.IP heruntergeladen werden.

Weitere aktuelle Informationen zu den Veranstaltungen diese Moduls sind im LSF zu finden.

In Stud.IP und im LSF finden Sie dieses Modul unter der Veranstaltungsnummer N.N.

Zur Übersicht der Lehrveranstaltungen