2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/15594Schwerpunkt der Arbeiten am Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie der Technischen Universität Hamburg (TUHH) war ein numerisches Modell für die Simulation von Schiffen in Flächeneis, das in das gemeinsame Verbundforschungsprojekt PrICE eingebracht wurde. Das Verfahren besteht aus einem viskosen (turbulenten) Strömungslöser mit einer bidirektionalen, monolithischen Kopplung an ein kontaktdynamisches Simulationsverfahren in Verbindung mit einem Eisbruchmodell. Das Ergebnis des Projektes ist die Entwicklung und Anwendung eines komplexen numerischen Verfahrens zur Simulation der Wechselwirkung zwischen Schiff, Fächeneis und den daraus resultierenden Eisschollen in Kombination mit der Umströmung aller beteiligten Geometrien. Die Eisschollen bewegen sich dynamisch innerhalb des Rechengebietes und interagieren sowohl untereinander als auch mit dem Schiffsrumpf und dem Flächeneis. Die Analyse der Kollisionskräfte um den Schiffsrumpf zeigt eine gute Übereinstimmung mit den auf dem Forschungsschiff Polarstern durchgeführten Großausführungsmessungen. Studien unterschiedlicher Simulationsparameter für verschiedene Schiffstypen zeigen die Fähigkeiten sowie mögliche Anwendungen der Methode.The main focus of the contribution of the Institute for Fluid Dynamics and Ship Theory at Hamburg University of Technology (TUHH) to the joint collaborative research project PrICE was a 3D numerical model for the interaction of ships in level ice. The procedure consists of a viscous (turbulent) flow solver with a bidirectional, monolithic coupling to a contact-dynamics simulation procedure in combination with an ice breaking model. The outcome of the project is the availability of a complex numerical method for the simulation of the mechanical and hydrodynamical interaction between ship, level ice and the resulting ice floes and its application to five complex ice going ships. The ice floes move fully-dynamically within the computational domain and interact with each other as well as with the hull and the level ice. The prediction of the interaction forces around the hull shows a fair agreement with full scale measurements carried out on the research vessel Polarstern. Studies of different simulation parameters for various types of ships show the capabilities as well as possible applications of this method.