Selbstfahrende, bodengängige Tiefseemaschinen sind über flexible Verbindungsleitungen mit dem Mutterschiff verbunden und können in gewissen Grenzen unabhängig vom Mutterschiff operieren. Je nach Anwendungsfall können die Verbindungsleitungen Kabel zur Energie- und Nachrichtenübertragung oder auch flexible Förderschläuche für den hydraulischen Feststofftransport bei der Rohstoffgewinnung sein. Verbindungsleitungen dieser Art werden zusammenfassend als Stränge bezeichnet. Die auftretenden Strangkräfte und - momente sind bei der Konstruktion und Dimensionierung des Systems und dessen Komponenten zu berücksichtigen. Das räumliche, dynamische Verhalten der Stränge wurde experimentell und theoretisch untersucht. Diese möglichst allgemeinen und effektiven Berechnungsalgorithmen können teilweise zum Zwecke einer Schadensverhinderung zur On-lin-Betriebszustandsüberwachung eingesetzt werden. In Erweiterung eines zunächst vereinfachenden Berechnungsalgorithmus wurde ein Algorithmus auf der Basis eines Mehrkörpersystems mit konzentrierten Punktmassen weiterentwickelt, mit dem umfassende Analysen zum Strangverhalten möglich sind. Das Rechenmodell wurde hinsichtlich stationärer Innenströmungen erweitert. Dabei wurde besonderer Wert auf die Untersuchung der sog. Girlanden-Strangform mit diskreten Auftriebskörpern bzw. kontinuierlich verteiltem Auftriebsmaterial gelegt. Die Bewegungsgleichungen der Punktmassen wurden zu einem nichtlinearen Gleichungssystem zusammengefaßt und unter Anwendung impliziter Einschritt-Integrationsverfahren iterativ gelöst. Die Rechenergebnisse lassen sich mittels des Experimentalmodells verifizieren und liefern darüber hinaus Abschätzungen für die Einflüsse aus den zwangsläufig notwendigen Vereinfachungen des Rechenmodells. Mit dem entwickelten Berechnungsalgorithmus DYNS-3D sind somit umfassende Untersuchungen bzw. Berechnungen dynamischer Betriebszustände von Tiefseesträngen unter Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Kräfte möglich.


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    Title :

    Untersuchungen zum dynamischen Verhalten flexibler Verbindungsleitungen zwischen Tiefseemaschinen und ihren Mutterschiffen


    Contributors:
    Schwarz, W. (author) / Grebe, H. (author) / Hoffmann, E.O. (author)


    Publication date :

    1995


    Size :

    82 Seiten, Bilder, Tabellen, 31 Quellen


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German





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