Die Simulation von Schiffen ist auf Grund des Zusammentreffens verschiedener physikalischer Phänomene eine Herausforderung. Zum einen muss die freie Oberfläche des Wassers adäquat abgebildet werden und zum anderen ändert sich die Position und Bewegung des schwimmenden Körpers ständig. Für den ersten Punkt spielt eine wichtige Rolle, dass der scharfe Übergang zwischen Wasser und Luft erhalten bleibt, auch unter der Ausbildung von Wellen. Der zweite Punkt beschreibt eine Fluid-Struktur-Interaktion, bei der die Starrkörperbewegung unter Berücksichtigung der Kräfte aus Wasser- und Luftströmung berechnet wird. Neben diesen Hauptaspekten, die es nötig machen das System als zeitlich variabel zu betrachten, existieren noch einige Nebenaspekte, die bei einer solchen Simulation beachtet werden müssen. An erster Stelle sei hier die Reflexion von Wellen an den Randbedingungen genannt, die es zu verhindern gilt. Des Weiteren handelt es sich um eine Problemstellung, die mehrere Längenskalen einschließt. Das Wellensystem umfasst mehrere Schiffslängen (einige hundert Meter), während die Spalte um das Steuerruder im Bereich von Zentimetern anzusiedeln sind.

Am Propeller, dem Antriebssystem des Schiffes, kann es durch die hohen lokalen Geschwindigkeiten zu Kavitation kommen, die neben Schädigungen auch ungewollte Vibrationen nach sich zieht. Auch hier sind Wechselwirkungen zwischen dem Schiffsrumpf und den sich auf verschiedenen Zeitskalen bewegenden Teilen Propeller und Steuerruder zu beachten.

Komplexe Geometrie

• Verschiedene, unabhängig voneinander bewegte Geometrien (Schiffsrumpf, Propeller und Steuerruder)
• Große Unterschiede in den abzubildenden Längenskalen

Komplexe Physik

• Freie Oberfläche mit Wellen
• Schwimmende Konstruktion
• Kavitation
• Immer transient

Unsere Software Simerics-MP+ wurde mit all diesen Herausforderungen im Hinterkopf entwickelt, um die Komplexität für Sie zu reduzieren. Mit unserer Lösung meistern Sie die physikalischen und geometrischen Herausforderungen mit Leichtigkeit. Das Gitter wird mit minimalen manuellen Einstellungen innerhalb von Minuten erstellt. Die nötigen Gitterverfeinerungen, um z.B. das Wellensystem abzubilden, werden automatisch umgesetzt. Verwenden Sie SimericsMP+, um eine Vielfalt an idealen und extremen Umgebungs- und Betriebsbedingungen zu testen und damit effiziente und innovative maritime Strukturen zu entwerfen.

Welche Größen können Sie mit Simerics-MP+ bestimmen?

• Nötige Antriebsleistung / Reibungs- und Wellenwiderstand
• Drehmomente, Kräfte, Leistung am Propeller
• Kavitationseffekte
• Wirkungsgrade
• Wechselwirkungen zwischen Rumpf / Propeller / Steuerruder
• Simulation von Manövern

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