Die Optimierung des Entwurfs für quadratische Zellenstrukturen zum Tragen der Schiffsdeckplanken unter dem Gesichtpunkt der Kostenminimierung bei gleichzeitiger Einhaltung von Mindestanforderungen für mechanische Kenngrößen wird vorgestellt. Die verwendeten Werkstoffe sind die Baustähle Fe360 und Fe510 (die Zahlen beziehen sich auf die Zugfestigkeiten) mit den Streckgrenzen von 235 MPa bzw. 355 MPa. Für die Fertigung dieser Bauteile ist das Punktschweißverfahren vorgesehen. Die Planken haben eine Gesamtlänge von 6750 mm, sind an den Enden eingespannt und werden an zwei Stellen in der Längsrichtung symmetrisch von den Zellenelementen getragen; die Breite der Planken beträgt 2000 mm. Die zu erfüllenden mechanischen Anforderungen sind eine Eigenfrequenz der getragenen Spannbögen der Schiffsdeckplanken von über 18 Hz, eine hinreichende Stabilität gegen Druck- und Biegebeanspruchung sowie eine begrenzte Spannung des Bauteils. Zur Optimierung werden beim weniger festen Stahl die Plankendicke zwischen 2 mm und 8 mm, die Breite und Dicke der Zellenstrukturen zwischen 30 mm und 120 mm bzw. zwischen 2 mm und 3 mm sowie die Anzahl der Zellenstrukturen pro Deckplanke zwischen 4 und 10 variiert. Beim festeren Stahl liegen diese Variationen (bei gleicher Reihenfolge) bei 2 mm bis 5 mm, 30 mm bis 50 mm, 2 mm und 4 bis 8. Die Optimierungen werden für drei verschiedene Verhältnisse von Fertigungs- zu Materialkosten durchgeführt. Bei gleichem Verhältnis dieser Kostenanteile werden bei Verwendung des festeren Stahls 2 Zellenstrukturen weniger benötigt; dieses bringt Kosteneinsparungen von 14 % bis 18 %. Beim weniger festen Stahl beträgt der Kostenunterschied zwischen der besten und der schlechtesten Lösung beim geringsten Materialkostenanteil 63 %. (Görges, U.)
Optimum design of welded cellular plates for ship deck panels
Optimale Gestaltung geschweißter zellenförmiger Blechkonstruktionen für Schiffsdeckplanken
Welding in the World ; 43 , 1 ; 50-54
1999
5 Seiten, 7 Bilder, 2 Tabellen, 15 Quellen
Article (Journal)
English
Distortion mitigation in welded ship panels
Tema Archive | 2008
|WELDED STRUCTURE APLLIED TO UPPER DECK SUPPORT OF CONTAINER SHIP
European Patent Office | 2018
|ε-Optimum Reliability-Based Cost Design of Longitudinally Stiffened Welded Steel Plates
Springer Verlag | 2018
|