WikiDer > Marinetechnik
Marinetechnik ist der technologisch Disziplin, die sich mit der Konstruktion, dem Bau und der Reparatur von Schiffen befasst, um ihr Verhalten bereits in der Konstruktionsphase vorhersagen zu können.
Allgemeines
Marinetechnik umfasst Forschung, Design, Entwicklung, Designbewertung und Berechnungen in allen Phasen des Lebens eines Schiffes. Dies kann unterteilt werden in Konzeptdesign, Basic Design, Detail Design, Bau, Stapellauf, Probefahrt, Segeln, Wartung, Docks und eventuell Renovierung. Dies hat unter anderem mit den Vorschriften der Flaggenstaat und der Klassifikationsgesellschaft.
Themenbereiche, die dazu gehören Hydrostatik, Stabilität, Hydrodynamik, Theorie des Schiffsbaus, Schiffstechnik, Schiffsstärke, -Widerstand, -Antrieb und -Bewegungen.
Obwohl es viele Theorien gibt, die den Konstruktionsprozess unterstützen, sind viele davon empirisch und müssen während der Abschlepptests in validiert werden Schlepptanks. Jetzt sofort Schiffsmodell Es werden Versuche durchgeführt, um die hydrodynamischen Eigenschaften wie Geschwindigkeit, seegängiges Verhalten und Wendigkeit, danach das Waage zur tatsächlichen Größe. Eine Reihe von Instituten haben auch eine Kavitationstunnel onderzoek . erforschen Schrauben. Auch die auf ein Gefäß wirkenden Kräfte können hier gemessen werden.
Der Designprozess verwendet zunehmend die Finite-Elemente-Methode (FEM) und numerische Strömungsmechanik fluid (CFD).
Geschichte
Kunst
Schiffbau war lange handwerklich Box, in der Schiffe auf Basis früherer Schiffe gebaut wurden. Wenn hiervon zu weit abgewichen wurde, bestand eine gute Chance, dass das gebaute Schiff dies nicht tun würde seetüchtig früher gewesen. Schiffbauer galten als wenig mehr als Zimmerleute. Dies war nicht ganz gerechtfertigt, denn obwohl die meisten Schiffbauer keine wissenschaftliche Ausbildung hatten, machten sie Gebrauch von Anzahl- und Geometrie die es ihnen ermöglichte, die technologisch komplexesten Strukturen der Zeit zu bauen. Im sechzehnten Jahrhundert wurden die Werke von Aristoteles erschien in lateinischer Sprache und einige seiner Ideen wurden bald im Schiffbau angewendet. Simon Steven und Blaise Pascal Zu Beginn des 17. Jahrhunderts wurden die Ideen von the Archimedes weiter draußen, danach wurde es Teil der Marinearchitektur und der Schiffbau nahm erstmals einen wissenschaftlichen Ansatz und ersetzte die Ideen von Aristoteles.
Linienpläne
Zeichnungen in Originalgröße wurden auf Dockböden gezeichnet, aber ab dem 17. Jahrhundert wurden Modelle und Modelle verwendet Linienpläne auf Rahmen. Dies begann mit der englischen Marine, wurde aber langsam in anderen europäischen Ländern eingesetzt. In der Mitte des achtzehnten Jahrhunderts wurden die drei senkrecht Projektionen an der Tagesordnung. Dies waren die kompliziertesten grafischen Techniken in Europa bis zum beschreibende Geometrie von Gaspard Monge.
Wissenschaftliche Herangehensweise
Linienpläne waren ursprünglich eine Möglichkeit für Kunden, zu überprüfen, ob ein Schiff nach Spezifikationen gebaut wurde, und eine Standardisierung zu erreichen, anstatt Schiffe mit besserer Leistung zu bauen. Mit den Linienplänen, Logarithmen dienen zur Einstellung der Lautstärke und damit der Verschiebung ein Schiff berechnen. Bereits 1615, ein Jahr nach der Erfindung dieser von John Napier diese wurden von John Wells verwendet. Obwohl dies von vielen Schiffbauern nicht genutzt wurde, weil es zu kompliziert war, schrieb Bernard Renau d'Elicagaray basierend darauf im Jahre 1689 Theorie de la manöver des vaisseaux. Obwohl schon früher Abhandlungen über den Schiffbau geschrieben wurden, verwendeten diese vorgegebene Richtlinien für Maße und Formen, während Renau eine Theorie einführte. Dies machte es zur ersten wissenschaftlichen Abhandlung über Marinearchitektur. Viele Abhandlungen kombinierten in der Folge den praktischen Schiffbau mit dem theoretischen Schiffbau und auch die Nautik.
Renaus Arbeit war eine Antwort auf die Frage nach Ludwig XIV an den englischen Schiffsbauer Anthony Deane Wie können Schiffe gegen den Wind fahren? Segeln. Es wurde von der im Jahr 1673 veröffentlichten inspiriert La Statique, ou la Science de force muvantes von Parteien. Die mathematischen Fehler, die Renau bei der Ausarbeitung des Drift eines Schiffes, führte zur ersten Debatte in der Marinearchitektur. Dies geschah zwischen Renau und Christian Huygens. Beide hatten Unterstützer und als Huygens 1695 starb, wurde die Debatte für kurze Zeit fortgesetzt Jakob Bernoullic. Dann wurde es fast zwanzig Jahre ruhig, bis Renau 1712 Mémoire où est démontré unprinciple de la méchanique des liqueurs veröffentlicht. Das war für Johan Bernoullic Grund zu veröffentlichen Essay d'une Nouvelle Theory de la Manöver des Vaisseaux 1714, in dem er sowohl Renau als auch Huygens korrigierte.
Die Marinen Frankreichs, Spaniens, Dänemarks und Schwedens übernahmen diesen wissenschaftlichen Ansatz schnell, aber das galt lange Zeit nicht für die Marinen unter anderem von England, den Niederlanden und Venedig. In Frankreich wurde es als Chance gesehen, die geringere Anzahl von Schiffen im Vergleich zu England zu kompensieren und wurde zuerst angenommen Jacke und später von Maurepas stark stimuliert. Gespielt in Spanien Jorge Juan und Santacilia eine wichtige Rolle dabei.
Inspiriert davon Aufsatz von Bernoulli, gefolgt von Werken von Elternteil, Hermann, Pitot und Saverien. Diese theoretischen Überlegungen würden jedoch nicht praktisch angewendet werden. Dies war nur für die Arbeit von Pierre Bouguere, dass es Metazentrum im Dienst eingeführt Traité du Navire aus dem Jahr 1746. Es blieb über ein Jahrhundert lang das Leitbuch der Schiffstechnik und ermöglichte es erstmals, das Verhalten eines Schiffes während des Entwurfs zu bestimmen. De la Manguvre des Vaisseaux ab 1757 hatte van Bouguer den gleichen Einfluss auf Manöver wenn Traité du Navire zur Schiffsarchitektur.
Der Schwede Fredrik Henrik von Chapman studierte mit 17 im Jahre 1750 Thomas Simpson in London. Das Simpsons Regel, eine Näherungsformel, um die zu finden numerisch Wert von a Integral- später über Chapman zu einem sehr wichtigen Teil des Schiffbaus, mit dem die Verdrängung und Druckpunkt eines Schiffes konnte erstmals genau berechnet werden. In Frankreich kam er in Kontakt mit der Arbeit von Bouguer und Leonhard Euler - dass es Flächenträgheitsmoment des Wasserlinie berechnete die drei Gleichgewichtsbedingungen für Schwimmkörper und ermittelte das Ein- und Austrittsmoment von Keilen. Er war der Erste, der dieses neue theoretische Wissen in die Praxis umsetzte. Seine Entwürfe galten als die besten seiner Zeit. Im 1768 kam sein Buch Architectura Navalis Mercatoria out, die bereits von Modellversuchen in einem Becken spricht und Leitungspläne enthält. Er testete seine Theorien mit Modellen in einem Becken.
Literatur
- Ferreiro, L.D. (2006): Schiffe und Wissenschaft: Die Geburt der Marinearchitektur in der wissenschaftlichen Revolution, 1600-1800 (Transformationen: Studien zur Geschichte der Wissenschaft und Technik), Die MIT-Presse, Cambridge, Massachusetts,
- Watson, D.G.M. (2002): Praktisches Schiffsdesign, Elsevier.
 | Siehe die Kategorie Schiffsbau von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema. |