Als Folge der stetigen Steigerung der effektiven Mittel- und Zünddrücke mittelschnellaufender Schiffs-Viertaktmotoren sowie einer optimierten Materialausnutzung wurden im Schiffsbetrieb des öfteren Schwingungsprobleme beobachtet, die nicht nur mit einer Auslegung lokaler Strukturen in der Nähe der Haupterregerfrequenz erklärt werden konnten. Messungen zeigten Resonanznähe zwischen der Zündfrequenz und der gleichsinnigen Querbiegeschwingung des Motors auf seinem Fundament, der sog. H-Typ- Schwingung. Die derzeitige Dimensionierungspraxis beschränkt sich hauptsächlich auf eine resonanzarme Auslegung lokaler Strukturen. Da nachträgliche Veränderungen des Schwingungsverhaltens des Systems Motor/elastisches Schiffsfundament sehr kostenaufwendig ist, wurde eine praxisorientierte Vorgehensweise entwickelt, die es ermöglicht, mit Hilfe eines einfachen FE-Modells bereits im Entwurfsstadium die Resonanzgefahr abzuschätzen. Der Beitrag beschreibt zunächst die typischen Schwingungsformen von mittelschnellaufenden Schiffshauptmaschinen und dann die Vorgehensweise zur Abschätzung der H-Typ-Querbiegeschwingung des Systems Motor/Fundament (Idealisierung des Motors, Idealisierung des Schiffsfundaments). Die Anwendung des Verfahrens wird an drei Beispielschiffen beschrieben: Berechnung der Eigenschwingungen, Berechnung der erzwungenen Schwingungen, Messungen, Gegenmaßnahmen bei Resonanznähe (Modifikation der Fundamentkonstruktion, elastische Lagerung, halbelastische Lagerung) sowie die Berechnung der Eigenschwingungen einer dieselelektrischen Einheit auf gemeinsamen Grundrahmen (Erstellung des FE-Modells, Berechnung der Eigenschwingungen).
Berücksichtigung mittelschnellaufender Viertaktmotoren bei der Beurteilung von Schiffsschwingungen
1995
15 Seiten, 8 Bilder, 7 Tabellen, 9 Quellen
Conference paper
German
Schiffsmotor , mittelschnelllaufender Dieselmotor , Viertaktmotor , Schwingungsverhalten , Auslegung (Dimension) , Schwingungsanregung , Schwingungsbegrenzung , Finite-Elemente-Methode , Resonanz , Resonanzfrequenz , Schwingungsmessung , Schwingungssystem , Fundament , Biegeschwingung , Eigenschwingung , erzwungene Schwingung , Lagerung (Maschinenteil)
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