Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczanie kątów przechyłu dynamicznego statku za pomocą równania kołysań bocznych

Wawrzyński W.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2016

|

nr 97

165--176

PL

Praca przedstawia możliwości zastosowania równania kołysań bocznych statku do wyznaczania kątów przechyłu dynamicznego, wywołanych np. uderzeniem wiatru. Równanie to w odróżnieniu od powszechnie stosowanej metody analityczno-graficznej, polegającej tylko na porównywaniu prac wykonanych przez moment prostujący i przechylający, pozwala uwzględnić wszystkie zjawiska zachodzące podczas przechylania statku, w tym tłumienie przechylania związane między innymi z działaniem stępek przeciwprzechyłowych. Opisano metodykę realizacji za pomocą równania kołysań bocznych, różnych scenariuszy dynamicznego przechylania statku. Przedstawiono również przykładowe porównania kątów przechyłu dynamicznego statku, wyznaczanych za pomocą uproszczonej metody analityczno-graficznej oraz przy wykorzystaniu równania różniczkowego kołysań bocznych, z uwzględnieniem tłumienia.

EN

The paper shows the possible usage of the rolling equation in the dynamic angles of ship`s heel calculations. The commonly used analytical-graphical method is based on the energy balance method and only compares the work done by the righting and heeling moments. The rolling equation unlike the analytical-graphical method, allows to take into account all the phenomena occurring during ship`s heeling, including roll damping. For the rolling equation formula, the implementation methodology of the different scenarios of ship`s dynamical heeling has been described. The comparison of the heel calculated using the analytical-graphical method and obtained in numerical simulations for the rolling equation are presented.

2

Ocena zapasu stateczności statków ro-ro w typowych stanach załadowania pod kątem unikania rezonansu kołysań bocznych

Krata P.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2016

|

nr 97

99--110

PL

W artykule poruszono problem rezonansu kołysań bocznych statku jako istotnego czynnika wpływającego na bezpieczeństwo żeglugi. Wskazano na znaczenie parametrów statecznościowych statku w kontekście możliwości wystąpienia rezonansu. Następnie przedstawiono ocenę stateczności statków ro-ro w typowych eksploatacyjnych stanach załadowania pod kątem rozważanej możliwości intencjonalnego modyfikowania stateczności podczas rejsu, co ma prowadzić do wyjścia ze stref rezonansowych bez zmiany kursu lub prędkości statku lub zaledwie z niewielkimi zmianami. Pod uwagę wzięto zarówno wysokość metacentryczną statków ro-ro, jak i charakterystyki statecznościowe dla dużych kątów przechyłu, takie jak: wartość ramienia prostującego, kąt występowania maksimum krzywej Reeda i pole pod krzywą ramion prostujących. Wykazano, że w typowych stanach załadowania statki ro-ro mają wystarczający zapas stateczności, by jej modyfikacje mogły być użyte jako element unikania zagrożeń rezonansowych.

EN

In this paper ship’s synchronous rolling is considered, which is a significant factor influencing safety of navigation in rough sea conditions. The transverse stability characteristics are emphasized in terms of ship vulnerability to resonance rolling. Then an assessment of stability of Ro-Ro ships is carried out on the basis of collected data regarding their typical operational loading conditions. The feasibility of intended modification of stability characteristics of vessels underway is examined as a mean of the resonance zone exit instead of alternation of ship speed and course. The initial metacentric height is taken into account as well as the righting arm for large angles of heel. The dynamic stability represented by the area under the GZ curve is considered too. The research leads to the conclusion that Ro-Ro ships in their typical operational loading conditions reveal a massive stability margin allowing for the practical application of the proposed method. There is a room for modification of the stability characteristics to avoid synchronous rolling without excessive alternation of ship speed and course.

3

Wpływ nieliniowości krzywej ramion prostujących na okres kołysań własnych statku

Wawrzyński W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 109

83--98

PL

Z punktu widzenia bezpieczeństwa statku największą wagę przykłada się do kołysań bocznych, gdzie sytuacje niebezpieczne, w których może dojść do osiągania dużych kątów przechyłu lub przewrócenia statku, dzieli się na rezonansowe oraz nierezonansowe. Podatność statku na wystąpienie sytuacji rezonansowych, w danych warunkach falowania, uzależniona jest głównie od aktualnej częstości (okresu) kołysań własnych. Dobra znajomość tego parametru jest niezbędna do bezpiecznej eksploatacji jak i do prognozowania zachowania się statku w warunkach sfalowanego morza. Parametrami równania kołysań bocznych są: bezwładność, tłumienie, wymuszenie oraz sztywność układu. Każdy z tych parametrów wykazuje nieliniowość i właściwa jego aplikacja ma wpływ na uzyskiwane wyniki obliczeń. Materiał zawiera analizę parametru sztywności układu - krzywej ramion prostujących GZ, w aspekcie jego wpływu na okres kołysań własnych statku. Opisane zostały metody aproksymacji tego parametru. Przedstawiono również porównanie okresów kołysań własnych statku wyznaczonych podczas symulacji numerycznych do okresów ustalanych według zależności stosowanej w przepisach kodeksu stateczności statku w stanie nieuszkodzonym (ISC), stanowiącego część Konwencji SOLAS.

EN

A ship in the rough sea conditions experiences complex motions. Taking the ships safety into consideration the greatest concern relates to the rolling oscillations. Dangerous conditions leading to the extreme roll amplitude or capsizing of a ship, can be divided into non-resonant and resonant. Susceptibility of the ship to resonance occurrence, in the given wave conditions, depends mainly on the ships natural roll period. This is why the knowledge of the correct value of the ships natural roll is required in order to ensure a ships safe navigation, as it is crucial to the proper predictions of a ships motions in the rough sea conditions. The ships rolling equation main parameters are: damping, excitation and stiffness. Each of these parameters has a high nonlinearity and its proper application has a great impact on the calculations results. The paper presents an analysis of the stiffness parameter - GZ curve, in the aspect of the impact of its nonlinearity on the ships natural roll period. The GZ curve approximation methods are described. The comparison between the ships natural roll period determined using the numerical simulations and the one calculated in accordance with the procedure recommended in the Intact Stability Code (ISC) is presented too.

4

Towards the assessment of critical area in a collision encounter accounting for stability conditions of a ship

Krata P., Montewka J., Hinz T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 114

169--178

EN

The rules of road, called COLREGS provide guidelines for navigators onboard ships involved in collision encounter at navigable waters. Specific roles for stand-on and give-a-way vessels are assigned, depending on the phase of the encounter. In this paper we extend further our earlier work on the definition of the boundaries for the third phase of the encounter. The latter is referred to as critical area for an escape maneuver of a stand-on ship, in the situation where the give-way vessel does not take an action. This area is determined with the use of a state-of-the-art, six degree-of-freedom hydrodynamic model of ship motion. Series of simulations are conducted for a specific type of encountering ships applying various rudder angles to perform collision evasive maneuvers. Varying rudder angles reflect the fact, that hard-to-side command cannot always be executed, due to stability conditions of a ship. As a result we obtained a set of areas of various size, depending on the rudder angle used to perform evasive action for the predefined ship loading conditions related to her transverse stability characteristics. These demarcate the boundaries of the third phase of encounter for the standon ship, where other ships on collision courses must not enter. Otherwise a collision cannot be avoided by an action of one ship alone or the ship would have to turn too vigorously causing actual stability related threat.

PL

Prawidła prawa drogi dla statków nawigujących na morzu wynikające z konwencji COLREGS określają wzajemne obowiązki statków. W szczególności w sytuacji przecinania się kursów statków idącychn na zderzenie przypisywane są im obowiązki związane z ustąpieniem drogi oraz z utrzymaniem kursu i prędkości. Obowiązki te są jednak uzależnione od fazy spotkania. W artykule rozwinięte zostały wcześniejsze prace dotyczące określania krytycznego obszaru związanego z trzecią fazą spotkania, gdy statek uprzednio zobowiązany do utrzymania kursu i prędkości jest już zobligowany do podjęcia własnego manewru z powodu nie wykonania swego obowiązku przez statek zobowiązany do ustąpienia drogi. Kształt obszaru krytycznego wynika zarówno z rozmiarów statków, ich właściwości manewrowych, ale także z parametrów statecznościowych, co stanowi nowość w stosunku do dotychczasowego ujęcia zagadnienia. Wykorzystano zaawansowany hybrydowy model hydrodynamiczny określający w toku licznych symulacji ruch statku w sześciu stopniach swobody dla manewru antykolizyjnego wykonanego przy różnych wychyleniach steru. Nie zawsze bowiem wyłożenie steru na burtę jest dopuszczalne z punktu widzenia stateczności i wywoływanego przechyłu. W rezultacie wyznaczono granice obszaru krytycznego dla pełnego zakresu wychyleń steru. Niedopuszczalne jest zbliżenie powodujące wejście statku w obszar krytycznych, gdyż niemożliwe stanie się wówczas uniknięcie zderzenia własnym manewrem bądź przekroczona zostanie krytyczna wartość kąta przechyłu, co jest niebezpieczne dla statku, pasażerów i przewożonego ładunku.

5

Wpływ odwzorowania krzywej ramion prostujących na wyniki symulacji numerycznych wymuszonych kołysań bocznych statku

Wawrzyński W.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2015

|

nr 92

118--130

PL

Do opisania ruchu statku po sfalowanym morzu używany jest układ sześciu równań różniczkowych. Dodatkowo uwzględniane są sprzężenia pomiędzy poszczególnymi ruchami. Jednak z punktu widzenia bezpieczeństwa statecznościowego statku znaczenie mają głównie kołysania boczne, dla których sprzężenia mające znaczenie pochodzą od nurzania oraz kiwania. Parametrami równania kołysań bocznych statku, przy pominięciu sprzężeń z innymi ruchami, są parametry opisujące: bezwładność, sztywność, tłumienie oraz wymuszenie. Każdy z tych parametrów wykazuje mniejszą lub większą nieliniowość, która ma znaczący wpływ na wyniki obliczeń. Prezentowany materiał poświęcony jest parametrowi sztywności, którym w przypadku kołysań statku jest krzywa ramion prostujących GZ. Pokazano wpływ odwzorowania krzywej ramion prostujących na wyniki symulacji numerycznych, wymuszonych kołysań bocznych statku. Pokazano również wpływ nieliniowości krzywej GZ na częstość rezonansową kołysań statku.

EN

To describe a ships motion in the rough sea conditions, a six differential equations system is used. Additionally the couplings between the motions are taken into account. But in regards of the ships safety the greatest concern relates to the rolling oscillations, for which the couplings of importance come from heaving and pitching. If the couplings are ignored, the parameters of the rolling oscillations equation are the ones that describe: inertia, stiffness, damping and excitation. Each of these parameters has a lower or higher non-linearity, which has a significant impact on the calculation results. The material presented is dedicated to the stiffness parameter, which in the case of ships roll oscillations is the righting arms curve GZ. Since the direct notation of the GZ curve using analytical formulas is not possible, it is often that approximating functions are used for this purpose. The paper shows the effect of the righting arms curve approximation fit on the results of numerical simulations of the ships forced roll oscillations. It also presents the impact of the GZ curve nonlinearity on the roll resonance frequency of the ship.

6

Propozycja modyfikacji poprawki ΔGM uwzględniającej wpływ swobodnych powierzchni cieczy w obliczeniach ramion prostujących statek

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

6493--6502, CD 2

PL

W trakcie przechylania się statku ciecz, w zbiornikach/przedziałach zapełnionych częściowo, ulega przelaniu w kierunku burty przechyłu wywołując dodatkowe momenty przechylające zwiększające przechył statku. W sytuacja awaryjnych, zatopienia wnętrza kadłuba, dodatkowe momenty przechylające wywołane przelewaniem się wody w częściowo zatopionych przedziałach, mogą być podstawową przyczyną utraty stateczności przez statek. Artykuł przedstawia analizę stosowanej w obliczeniach stateczności statku metody uwzględniania wpływu przelewania się cieczy w przedziałach zapełnionych częściowo, w formie poprawki GM. Opisane są ograniczenia metody oraz zaprezentowano porównanie wartości rzeczywistych momentów przechylających od przelania się cieczy, z wartościami uwzględnionymi przez poprawkęGM. Przedstawione zostały sytuacje, gdy stosowanie poprawki ΔGM może prowadzić do błędnej oceny stateczności statku. Zaproponowano również metodę modyfikacji poprawki ΔGM mającą na celu ograniczenie występowania takich sytuacji.

EN

In the tanks/holds partially filled by fluid (free surfaces), during the ship heel, part of the fluid is moving across the tank/hold. Fluid movement generate the additional heeling moment. In ship stability calculations this additional moment, is generally taken into account in the form of the ΔGM correction. The paper presents some problems occurring with this form of free surfaces correction. The limitations of the ΔGM method are described as well as a comparison of the real heeling moments caused by the fluid transfer with the values created using the ΔGM correction is presented. The paper introduces situations in which the usage of ΔGM method can lead to an incorrect assessment of the ships stability. The modification of the righting lever calculation with using the ΔGM is proposed.

7

Ocena możliwości modyfikacji parametrów statecznościowych statków morskich w świetle danych statystycznych o rzeczywistych stanach załadowania kontenerowców

Krata P.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

2447--2456, CD 1

PL

W artykule omówiono stosowane współcześnie miary stateczności poprzecznej statków morskich oraz zasady normowania tej stateczności zawarte w Kodeksie stateczności statku nieuszkodzonego. Następnie zaproponowano koncepcję wprowadzania modyfikacji parametrów statecznościowych w celu zwiększenia bezpieczeństwa żeglugi. Ideą jest dostosowywanie aktualnej stateczności statku do warunków hydrometeorologicznych dla uniknięcia wejścia w strefę rezonansu kołysań bocznych. Zaprezentowano możliwość wpływania na położenie tej strefy poprzez zmianę wartości wysokości metacentrycznej statku. Jako że położenie strefy rezonansowej jest uzależnione od wzajemnej relacji okresu spotkaniowego fali i okresu kołysań własnych statku, ten drugi może być modyfikowany poprzez zmianę wartości wysokości metacentrycznej i tym samym relokację niebezpiecznej strefy. Wzrost wartości GMp jest w praktyce trudny do uzyskania, jednak obniżenie tej wartości jest wykonalne. Warunkiem koniecznym jest jednak posiadanie odpowiedniego zapasu stateczności, stąd wykonano analizę raportowanych z wielu statków kontenerowych stanów załadowania. Wykazała ona znaczne przekroczenie minimalnych wymagań statecznościowych, co daje możliwość zastosowania w praktyce proponowanego rozwiązania.

EN

The contemporary approach towards ship stability determination is described in the paper, as well as the proscriptive stability standards contained in the International Code on Intact Stability. Then the concept of modification of ship stability characteristics is introduced, aiming at an increase in safety of navigation. The core idea of the proposal consists in an adjustment of ship stability parameters to the contemporary hydro-meteorological conditions to avoid entering a synchronous rolling zone. The possibility of relative shift of this dangerous zone is described and demonstrated on the basis of a sample calculations. As its location depends on the relation between wave encountering period and ship rolling period, the latter one may be adjusted by tuning of the metacentric height. Such modifications of ship stability parameters are relatively difficult in terms of an increase in metacentric height but practically feasible by decreasing of it. Thus, the realistic range of stability parameters of container vessels is analyzed. The reported loading conditions in a wide group of container vessels correspond to the much better stability characteristics then required by the ISC standards, which enables proposed modifications. The study reveals the feasibility of an application of the main concept.

8

Aproksymacja krzywej ramion prostujących i jej wpływ na symulacje numeryczne kołysań bocznych statku

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

1161--1170, CD1

PL

Statek pływający po sfalowanym morzu wykonuje ruchy, będące złożeniem przemieszczeń liniowych oraz obrotów względem każdej osi układu odniesienia związanego ze statkiem. Ruchy te opisywane są za pomocą sześciu równań różniczkowych z uwzględnieniem sprzężeń pomiędzy poszczególnymi ruchami. Z punktu widzenia bezpieczeństwa statku największą wagę przykłada się do kołysań bocznych. Podstawowymi parametrami równania kołysań bocznych są zależności opisujące: tłumienie, wymuszenie oraz sztywność układu. Każdy z tych parametrów wykazuje dużą nieliniowość i właściwa jego aplikacja ma wpływ na uzyskiwane wyniki obliczeń. Prezentowany materiał zawiera analizę parametru opisującego sztywność układu - krzywej ramion prostujących GZ. Ponieważ bezpośredni zapis krzywej ramion prostujących za pomocą zależności analitycznych nie jest możliwy, do tego celu stosuje się funkcje aproksymujące. Przedstawiony został opis metod stosowanych do aproksymacji krzywej GZ, ze szczególnym uwzględnieniem wielomianów potęgowych, jako metody stosowanej najczęściej. Przedstawiono również wpływ aproksymacji krzywej GZ na obliczenia numeryczne na przykładzie prostego modelu kołysań swobodnych statku.

EN

A ship performing in the rough sea conditions experiences complex motions, which are the outcome of the combination of linear displacements and rotations relative to each axis reference system associated with the ship. These motions are described by six differential equations that take into account the couplings between the motions. In view of the ships safety the greatest concern relates to the rolling oscillations. The rolling equation main parameters are: damping, excitation and stiffness. Each of these parameters has a high nonlinearity and its proper application has a great impact on the results obtained from the calculations. The paper presents an analysis of the parameter describing the stiffness of the system - the curve of righting arm GZ. Since the direct notation of the GZ curve using analytical formulas is not possible, it is often that approximating functions are used for this purpose. The material presented includes a description of the methods used to approximate the GZ curve, with particular emphasis on the polynomial power series, as the method used most often. It also presents the influence of the GZ curve approximation on numerical calculations on the example of a simple model of the ships roll decay test.

9

System wspomagania decyzji kapitana w trudnych warunkach pogodowych

Sacharko A

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2013

|

nr 82

62--69

PL

W artykule opisano systemy wspomagania decyzji kapitana statku w czasie eksploatacji, zwłaszcza decyzji dotyczących bezpiecznego operowania statkiem w trudnych warunkach pogodowych. Falowanie podczas trudnych warunków pogodowych jest jednym z czynników, które najbardziej obniżają wydajność eksploatacyjną statku, dlatego niezbędną składową eksploatacji statku jest proces decyzyjny, który wiąże się między innymi z warunkami pogodowymi, w jakich pływa statek.

EN

The paper describes an onboard decision support system to support ship operation, in particular on decisions about ship handling in waves, which will contribute to vessel safety. The effect of waves in rough weather is one of the factors that most degrade a ship’s operational efficiency. Therefore, the tactical judgment involved in the ship handling decision process takes an essential part in navigation.

10

Stateczność statku w czasie wymiany wód balastowych metodą sekwencyjną

Chorab P.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2013

|

R. 20, nr 10

2823--2834, CD

PL

W pracy przedstawiono aktualne podejście do oceny stateczności statku w czasie wymiany wód balastowych metodą sekwencyjną. Przedstawiono zagrożenia wpływające na stateczność statku w czasie tego procesu. Omówione zostały zmiany wybranych parametrów eksploatacyjnych statku na skutek opróżniania i napełniania kolejnych zbiorników wodą balastową. W analizie wzięto pod uwagę ocenę stateczności statku w rzeczywistych warunkach pogodowych tj. na fali. Dokonano obliczeń początkowej wysokości metacentrycznej i ramienia prostującego statku w położeniu na grzbiecie fali. Obliczeń tych dokonano dla różnych stanów załadowania. W obliczaniach przedstawiono jak zmiana kształtu wodnicy pływania statku, objętości podwodnej części kadłuba w zależności od położenia fali jej parametrów i przegłebienia statku wpływa na zmianę ramienia prostującego i początkowej wysokości metacentrycznej statku.

EN

This paper presents the current approach to assessing the stability of the ship during ballast water exchange by sequential method. Presents hazards affecting the stability of the vessel during the process. Discussed changes of selected operating parameters of the ship as a result of emptying and refilling the ballast water tanks. The analysis took into account the assessment of the stability of the ship under real weather conditions such as wave. Initial metacentric height and righting arm of the ship in position on the crest of a wave were calculated. Calculates were made for various loading conditions. In the calculates presented as a change in the shape of a ship waterline, the volume of the underwater part of the hull, depending on the position of the wave parameters and trim the ship is changing righting arm and initial metacentric height of the ship.

11

Praktyczna ocena stateczności w eksploatacji a bezpieczeństwo statku

Soliwoda J.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2011

|

nr 69

95-104

PL

Kryteria stateczności opracowane przez Międzynarodową Organizacje Morską oraz towarzystwa klasyfikacyjne statków mają zapewnić ich bezpieczną eksploatację na morzu. Stanowią one podstawę oceny bezpieczeństwa statku. Jednakże ze względu na zmienny charakter środowiska morskiego kompleksowa ocena bezpieczeństwa należy do kapitana jednostki. Wartości kryteriów statecznościowych zostały wypracowane na podstawie wieloletnich badań zachowań statków oraz analizy zaistniałych wypadków. Szybkie zmiany w strukturze przewożonych ładunków wywołują zmiany adaptacyjne konstrukcji statków, co w konsekwencji powoduje „niedostosowanie” statków do przyjętych zasad oceny stateczności. Innym aspektem praktycznego stosowania się do kryteriów stateczności jest subiektywny odbiór kryteriów oraz odniesienie ich do bezpieczeństwa statku. W artykule przestawiono sposób oceny bezpieczeństwa statku z uwzględnieniem zarówno kryteriów statecznościowych, jak i praktycznej eksploatacji statków.

EN

The stability criteria assure the safety of ship operation at sea. The criteria prepared by IMO and the rules of the Classification Societies are the base for the estimation of the ship safety. However, because of the various conditions of sea environment, the complex estimation of the vessel safety belongs to the ship master. The stability criteria limits are worked out on the basis of many years’ research and statistical analysis of accidents. Although, the obtained knowledge is helpful for the safety enhancement, the stability accidents are of very different origin. The paper present the estimation methods of ship stability based on the stability rules and operational experience. The paper also contains the analysis of ship stability according to the different loading conditions met during the ship life.

12

Analiza kołysań bocznych statku w czasie wymiany wód balastowych metodą sekwencyjną

Chorab P.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

PL

W czasie opróżniania i napełniania zbiorników balastowych w morzu mogą pojawić się zagrożenia dotyczące bezpieczeństwa statku. Analizie poddano zjawisko kołysań bocznych statku, w czasie wymiany wód balastowych metoda sekwencyjną. Zaproponowano zmniejszenie negatywnego zjawiska występującego w czasie wymiany poprzez zmianę kursu i/lub prędkości statku.

EN

Hazards concerning safety of ship can appear at sea during empting and filling ballast tanks. Phenomena of ship rolling was analyzed during ballast water exchange by sequential method. Suggested reduction of negative phenomena during ballast waters exchange. It could be obtained by a change of ship’s course and/or speed.

13

Wpływ standardowej poprawki uwzglęniającej efekt swobodnej powierzchni cieczy GM na oceną stateczności statku uszkodzonego metodą przyjętej masy

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2010

|

nr 4

CD-CD

PL

Artykuł przedstawia analizę powszechnie stosowanej metody uwzględniania wpływu przelewania się cieczy w zbiornikach/ładowniach zapełnionych częściowo, na stateczność statku, w formie poprawki GM. Opisane są ograniczenia metody. Zaprezentowano porównanie wartości rzeczywistych momentów przechylających od przelania się cieczy, z wartościami uwzględnionymi przez GM. Przedstawione zostały sytuacje, gdy stosowanie poprawki GM może prowadzić do błędnej oceny sytuacji statecznościowej statku po zatopieniu wnętrza kadłuba.

EN

The paper presents an analysis of a generally applied method of including the influence of fluid transfer, during the heel, in the tanks/holds that are partially filled on the ships stability in the form of the ÄGM correction. The limitations of the ÄGM method are described as well as a comparison of the real heeling moments caused by the fluid transfer with the values created using the ÄGM correction is presented. The paper introduces situations in which the usage of ÄGM method can lead to a isapprehension of the estimation of the damaged ships stability after the flooding of the inside of the hull.

14

Stateczność statków handlowych w czasie operacji portowych

Płochecka R., Soliwoda J.

Prace Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

|

2009

|

Z. 23

72-85

PL

Stateczność statku w porcie jest postrzegana jako problem o mniejszym znaczeniu niż zagrożenia statecznościowe w morzu. Operacje ładunkowe w porcie uważa się za bezpieczne dla statku. W praktyce niebezpieczne zdarzenia mają miejsce i są równie groźne dla statku i życia załogi jak wypadki na otwartym morzu. W artykule przedstawiona jest analiza przyczyn zagrożeń stateczności statku w czasie operacji przeładunkowych. Omówiona została również analiza bezpieczeństwa statecznościowego statków w typowych operacjach eksploatacyjnych przeprowadzanych w portach oraz w stanach awaryjnych.

EN

Vessel stability during cargo operations is perceived as a less meaning problem than stability at sea. Cargo operations are regarded as safe to vessel stability. However, analysed casualties shows that stability accidents at harbor can be dangerous to vessel and crew equally as open sea accidents. The analysis of reasons of stability accidents during cargo operations will be presented in this article. The methods of safety analysis will be described in reference to safety vessel cargoes operation and damage conditions.

15

Wyporność maksymalna i stateczność jako czynniki ograniczające możliwości przewozowe morskich środków transportu

Wawrzyński W.

Logistyka

|

2009

|

nr 4

CD-CD

PL

Artykuł przedstawia dwa parametry determinujące bezpieczną eksploatacje morskich środków transportu: wyporność maksymalną i stateczność w stanie nieuszkodzonym. Opisane zostały problemy związane z ich wyznaczeniem oraz jak wpływają na maksymalną możliwą do przewiezienia masę ładunku. Zwrócono uwagę na możliwości zarówno kontroli jak i omijania wymagań stawianych względem obu parametrów.

EN

The article presents two standard parameters determining the safe exploitation of marine means of transport: maximum ship displacement and intact stability. It describes problems connected with appointing them and how these parameters influence the maximum weight of the cargo that can be transported. The piece puts emphasis on the possibility of controlling as well as the option of avoiding the requirements set for this two parameters.

16

Bezpieczeństwo transportu towarów drogą morską

Soliwoda J.

Logistyka

|

2009

|

nr 4

CD-CD

PL

Przewóz towarów drogą morską związany jest ze znacznym ryzykiem jego uszkodzenia lub zniszczenia. Przyczyną tych zdarzeń są zasadniczo warunki hydrometeorologiczne. W znacznie jednak większym stopniu o bezpieczeństwie transportu ładunku decydują decyzje oraz działania podejmowane przez załogę morskiego statku handlowego. Błędne decyzje lub świadoma akceptacja ryzyka prowadzi do poważnych strat ładunkowych. W artykule zostały przedstawione zagrożenia dotyczące transportu towarów drogą morską, działania załóg morskich statków handlowych podejmowane w celu zmniejszenia ryzyka oraz konsekwencje zaistniałych zdarzeń dla łańcucha logistycznego. Opisana został również metoda oceny ryzyka transportu towarów na morskich statkach.

EN

Carriage of goods at sea is related to high risk of damage or loose. That events are caused generally by hydro-meteorological conditions. Cargo safety in large extent is depend on master’s decisions and crew actions. Incorrect decisions or conscious risk acceptance directly leads to serious cargo loss. The analysis of threats and consequences of cargo damages state the base for assessment of quality and stability of sea transportation chain. Implementation of risk maps to mitigation strategy leads to certainly to reduce of coasts of transport. The paper presents methods of risk analysis of cargo safety at sea. The reasons of cargo safety threats, human factor and crew actions are presented in this article.

17

Proposed approach to stability requirements based on goal determination and risk analysis

Kobyliński L.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2008

|

nr 13 (85)

33-39

EN

The paper describes the present state of the regulations concerning ship stability and it has been concluded that stability criteria including design requirements are insufficient for assuring safety. The main cause of the majority of stability casualties (about 80%) are operational factors that are related to human factor. The author suggests applying a risk analysis adopting a holistic approach to stability safety as an alternative of the future stability requirements currently under development. This approach fits into the concept of goal-oriented approach to safety that is now recommended by the Marine Safety Committee. The author discusses also how human errors could be dealt with in risk analysis and he provides an example of risk contribution tree based on a casualty record.

PL

W artykule przedstawiono obecny stan w zakresie przepisów stateczności statku i stwierdzono, że projektowane wymagania obejmujące kryteria stateczności są niewystarczające dla zapewnienia bezpieczeństwa. Główną przyczyną większości wypadków statecznościowych (około 80%) są czynniki operacyjne związane bezpośrednio z czynnikiem ludzkim. Autor proponuje zastosowanie analizy ryzyka, przyjmując podejście holistyczne do bezpieczeństwa statecznościowego jako podejścia alternatywnego do opracowywanych obecnie przyszłych wymagań statecznościowych. Podejście to jest zgodne z lansowaną przez Komitet Bezpieczeństwa Morskiego IMO koncepcją podejścia opartego na "określeniu celu". Autor omawia także sposób, w jaki czynnik ludzki - błędy operatora - mogą być uwzględniane w analizie ryzyka.

18

Wpływ poprzecznego przesunięcia środka masy statku na jego stateczność dynamiczną

Wawrzyński W.

Prace Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

|

2008

|

Z. 21

145-153

PL

W artykule opisano wpływ poprzecznego przesunięcia środka masy statku na jego stateczność dynamiczną. Poprzeczne przemieszczenie środka masy poza płaszczyznę symetrii statku występuje najczęściej w stanach awaryjnych na skutek przesunięcia ładunku lub niesymetrycznego zatopienia wnętrza kadłuba; jest więc niezamierzone. Zdarza się jednak, iż sytuacja taka wywoływana jest świadomie przez niesymetryczne balastowanie statku w celu zmniejszenia kąta przechyłu wywołanego statycznym działaniem wiatru (promy, statki pasażerskie). Działania te stanowią znaczące zagrożenie dla bezpieczeństwa statku i mogą prowadzić do jego zatonięcia w przypadku niekontrolowanego przejścia linii wiatru i dynamicznego uderzenia wiatru w burtę przeciwną.

EN

This article describes the influence of the transverse shift of the center of gravity of the ship on its dynamical stability. Usually, the transverse shift of the center of gravity outside the plane of symmetry of the ship occurs in emergency situations, due to the shift of the cargo or asymmtrical flooding of the insi des of the hull, thus it is unintentional. However in some cases it is caused intentionally throughout an asymetrical ballasting of the ship in order to decrease the inclination angle elicted by the statical influence of the wind (ferries, passenger ships). Such activity constitutes substantial danger for the safety of the ship and can lead to it's sinking in case of unsupervised passing of an air front and a dynamic hit of the wind into the opposite shipboard.

19

Metody obliczeniowe stateczności i nośności granicznej konstrukcji kadłuba okrętowego

Taczała M.

Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Wydział Techniki Morskiej

|

2008

|

Nr 605 (2)

3-165

PL

Celem pracy jest przedstawienie propozycji metody określania zależności pomiędzy odkształceniem i naprężeniem panelu ściskanego poddanego dowolnej kombinacji obciążeń: rozciągania i ściskania w dwóch kierunkach oraz ścinania. W pracy omówiono także metody wyznaczania nośności granicznej kadłuba oraz zaproponowano przybliżoną metodę analizy nośności z uwzględnieniem zginania, ścinania i skręcania.

EN

A ship hull is a complex structure composed of plating and stiffeners, subject to the action of diverse loads (the weight of the hull, cargo, ballast, equipment, buoyancy forces and wave forces), inducing both local and global effects, with the following cross-sectional forces: vertical and horizontal bending, vertical and horizontal shear and torsion. An analysis of longitudinal strength is a fundamental aspect in the evaluation of a ship hull structural strength, particularly overall bending due to the vertical bending moment. Other forces are less significant, though some are important for specific types of ships, an example being torsion of open-deck ships, particularly containerships, and shear in the case of bulk-carriers, where large shear forces appear between empty and full holds. Longitudinal strength is analysed by way of the method of permissible stresses, which are defined in the rules of classification societies. In recent years, requirements concerning the ultimate capacity of a ship hull have also appeared in the rules, resulting in the necessity for development of analysis methods. Ultimate limit states are the subject of this dissertation, including the ultimate capacity of ship hull structural elements subject to loads being an effect of the distribution of internal forces in the hull beam, as well as the ultimate capacity of the ship hull. A case of destruction due to yielding and buckling is considered under the following assumptions: structural material is ductile; excessive stress concentrations causing fatigue damage do not appear; the material is plastic; manufacturing failures related to welding which can result in cracking are disregarded. Computational methods applied in the analysis of the ultimate capacity of the ship hull and its structural elements are presented in the dissertation. The principal subject is the approximate methods applied due to the size and complexity of the real object. The investigations are focused mainly on the ultimate capacity of the ship hull subject to bending moments. The analysis of hull bending, assuming a flat cross-section hypothesis, is relatively simple. Shear and torsion of the ship hull are investigated less, for two reasons: these effects generally induce smaller stresses, and the analysis is much more complex since the out-of-plane deformations of the cross-section must be considered. The objective of the dissertation is to propose a method for evaluation of the stress-strain relationship of the ship panel subject to an arbitrary combination of loading: two-directional tension/compression and shear. The methods for evaluating the ship hull ultimate capacity are also presented and an approximate method including bending, shear and torsion is proposed. Chapter 1 introduces the problems of ship hull ultimate capacity. A brief description of loads acting on the ship hull and the methods of evaluation of their characteristics using the rules of classification societies are given in Chapter 2. The formulation and solution to the problem of elastic stability of stiffened ship panels employing two deformation models of stiffener web are given in Chapter 3. In the first model - rigid web - the assumption is accepted that the web is undeformed in cross-section while in the second -flexible web - such deformations are allowed. A comparison of results for both models is important, as the flexible web model requires much more computational effort. Elastic buckling stress is used for evaluating the panel ultimate capacity employing approximate formulations, as well as for evaluation of the stress-strain relationship for the panel. The proposed method is referred to as analytical-numerical because assumptions are made concerning the deformation mode, while the numerical approach is used for the solution to the problem. When applying approximate methods for analysis of the ship hull ultimate capacity, an important issue is to compute buckling stresses and evaluate the stress-strain relationship subject to complex loading. By employing the finite element method, arbitrary problem can be solved but the related computational effort is significant; therefore, approximate methods have become attractive. These methods are described in Chapter 4, where the procedure for construction of the stress-strain relationship for compressed panels, originally derived by Gordo and Soares, is presented. The method is - as are other approximate approaches - incapable of dealing with complex loading which is necessary for the analysis of ship hulls subject to bending, shear and torsion. Hence an approximate method for the evaluation of the response of ship panels subject to compression and shear is presented, based on the concept of the stiffened plate finite element. In this approach, identical displacement functions are employed for the plate and stiffeners. In Chapter 5 a proposition is presented for a method for evaluation of the ship hull ultimate capacity subject to all internal forces in the hull beam. A computational model of a thin-walled beam is applied, accepting the basic assumptions of one of the approximate methods -the Smith method - that the panels buckle between longitudinal and transversal girders. It implies division into structural elements - longitudinally and transversally stiffened panels. The stress-strain relationships according to the approach presented in Chapter 4 are evaluated for the panels and applied in the analysis of the ultimate capacity of the ship hull instead of constitutive relationships. Verification of the method, as applied in the analysis of a number of examples, proved that the results are consistent with those available in the literature. The dissertation is summarized in Chapter 6 where future investigations are also presented. The methods developed in the dissertation and their numerical implementation can be an effective approach to investigation of the ultimate capacity of a ship hull. The method can be implemented in computer codes supporting the process of designing and verifying ship structures, developed by the classification societies.

20

Stability of ships: risk assessment due hazards created by forces of the sea

Kobyliński L.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2008

|

Vol. 8, no 1

39-47

EN

The crucial point in safety assessment is identification of all hazards the ship may be subjected. The most important hazards are those that are created by the forces of the sea. Simple criterion that takes into consideration forces of the sea is weather criterion included in the IMO Intact Stability Code. The author suggests to take account of all hazards posed by forces of the sea when performing risk analysis. For this purpose those hazards should be decomposed into hazardous situations and further in a number of possible capsizing scenarios. As an example fault tree and event tree for parametric resonance in following waves are shown. The trees could be used for evaluation of probabilities of capsizing.

PL

Podstawowym elementem w analizie bezpieczeństwa jest identyfikacja zagrożeń. Najbardziej istotnymi zagrożeniami dla bezpieczeństwa statecznościowego statku są zagrożenia wywołane siłami morza. Proste kryterium uwzględniające to zagrożenie, znane pod nazwa kryterium pogody, znajduje się w Kodeksie Stateczności IMO. Autor proponuje uwzględnienie wszystkich zagrożeń wywołanych siłami morza przy wykonywaniu analizy ryzyka. W tym celu należy dokonać dekompozycji tego zagrożenia na szereg sytuacji zagrażających a następnie te sytuacje dekomponować na możliwe scenariusze przewrócenia się statku. Jako przykład podano drzewa błędów i zdarzeń dla przypadku scenariusza polegającego na wystąpieniu rezonansu parametrycznego na fali nadążającej. Drzewa te mogą być wykorzystane dla określenia prawdopodobieństwa przewrócenia się statku.