Finite Element Method in Modeling of Ship Structures. Part I – Theoretical Background

• Autorzy: Doan D. , Szeleziński A. , Murawski L. , Muc A.

Warianty tytułu

PL

Metoda elementów skończonych w modelowaniu konstrukcji okrętowych. Część I – Podstawy teoretyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents basic knowledge about Finite Element Method including the modeling method of ship structures. Numerical modeling methods were also shortly described. A ship hull and an upper works is typical thin-wallded structure. Modeling method of plates (typical 2-D elements) with stiffeners (1-D elements) is presented in details. In the part II of the article the practical example of Ro-Ro ship's deck analyses was performed with using Patran-Nastran software (MSC Software). The most common and dangerous risks and errors occurring in the process of ship structure modeling were discussed.

PL

W pracy przedstawiono podstawową wiedzę o metodzie elementów skończonych ze szczególnym uwzględnieniem metod modelowania konstrukcji okrętowych. Metody modelowania numerycznego zostały również krótko omówione. Kadłub statku oraz jego nadbudówka to typowa konstrukcja cienkościenna. Dokładnie przedstawiono metodę modelowania płyt (typowe elementy 2-D) wraz z usztywnieniami (elementy 1-D). W części 2 artykułu zaprezentowano szereg analiz przeprowadzonych na przykładzie pokładu statku typu ro-ro, z wykorzystaniem oprogramowania Patran-Nastran (MSC Software). Omówiono najpopularniejsze i najgroźniejsze błędy występujące podczas modelowania konstrukcji okrętowych.

Słowa kluczowe

EN

numerical methods; Finite Element Method; ship structure strength; ship structure vibrations; modeling methods

PL

metody numeryczne; metoda elementów skończonych; wytrzymałość konstrukcji okrętowych; drgania konstrukcji okrętowych; metody modelowania

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Morskiego w Gdyni
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 100
• Strony: 51--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Doan D.

• Akademia Morska w Gdyni, Morska 81-87, 81–225 Gdynia, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Techniki

autor

Szeleziński A.

• Akademia Morska w Gdyni, Morska 81-87, 81–225 Gdynia, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Techniki

autor

Murawski L.

• Akademia Morska w Gdyni, Morska 81-87, 81–225 Gdynia, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Techniki

autor

Muc A.

• Akademia Morska w Gdyni, Wydział Elektryczny, Gdynia

Bibliografia

• [1] Beer, G., Smith, I., Duenser, C., 2008, The Boundary Element Method with Programming, SpringerVerlag, Wien.
• [2] Causon, D.M., Mingham, C.G., 2010, Introductory Finite Difference Methods for PDEs, Publishing ApS.
• [3] Cook, R.D., Malkus, D.S., Plesha M.E., Witt, R.J., 2002, Concepts and Applications of Finite Element Analysis, Wiley, New York.
• [4] Finlayson, BA., 1972, The Method of Weighted Residuals and Variational Principles, Academic Press, New York.
• [5] Murawski, L., 2003, Static and Dynamic Analyses of Marine Propulsion Systems, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• [6] Murawski, L., 2005, Shaft Line Alignment Analysis Taking Ship Construction Flexibility and Deformations into Consideration, Marine Structures, vol. 18, s. 62–84.
• [7] Murawski, L., Charchalis, A., 2014, Simplified Method of Torsional Vibration Calculation of Marine Power Transmission System, Marine Structures, vol. 39, s. 335–349.
• [8] Oden, J.T., Ripperger, E.A., 1981, Mechanics of Elastic Structures, McGraw-Hill, New York.
• [9] Reddy, J.N., 1993, Introduction to the Finite Element Method, McGraw-Hill, Inc.
• [10] Richardson, L.F, 1910, The Approximate Arithmetical Solution by Finite Differences of Physical Problems, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A, vol. 210, s. 307–357.
• [11] Zienkiewicz, O.C., Taylor, R.L., 2005, The Finite Element Method, vol. 1: The Basis, ButterworthHeinemann, Oxford.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).