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Holistic treatment of the design relevant features of ships and shipping and their identification to ensure safe arctic operations and transport
Gebiet:
Eislasten
Laufzeit:
01.01.2016 – 31.12.2017
Projektleiter:
M.Sc. Jan Kubiczek
Mittelgeber:
LRF-Research Center: Arctic shipping and operations
ZUSAMMENFASSUNG
Eisgehende oder eisbrechende Schiffe sind für Eis-induzierte Belastung konzipiert, welche auf Annahmen auf der Grundlage von empirischen Messungen basieren. Die derzeitigen Regelungen gehen dabei von einer räumlich und zeitlich konstanten Eislast aus. Während des kontinuierlichen Versagensprozesses von Eis bei Schiff-Eis-Interaktion scheint aber eine räumliche und zeitliche Variation der Eislasten stattzufinden. Die Last wird über einen kleinen Bereich der eigentlich wirkenden Eiskante übertragen. Die Schiffsstruktur ist daher nur lokal durch diese so genannten Hochdruckzonen (HPZ) belastet. Der Druck ist dort höher als die empirisch definiert Eislast, welche in den Vorschriften verwendet wird. Ein Schwerpunkt der Forschung ist daher die Untersuchung des Auftretens von lokalen plastischen Verformungen durch reale Eislasten. Die Folgen können eine Vielzahl von strukturellen Versagenformen einschließlich Plattenbeulen und Spantausknicken sowie Verformungen von Stringern und Rahmenspanten sein.
Dieses strukturelle Versagen wird zusätzlich durch das Materialverhalten der Bauteile bei niedrigen Temperaturen in der Winter-Navigation und unter arktische Bedingungen beeinflusst. Ein weiterer Aspekt ist somit der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Materialparameter wie die Streckgrenze und die Zugfestigkeit sowie die Bruchdehnung.
