2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16442Das Forschungsprojekt strebt an, die Sicherheit von Schiffskonstruktionen mit Doppelhüllen durch Verfüllen mit einem geeigneten granularem Material zu verbessern. Dazu werden Simulationsmethoden zur Erhöhung der Kollisionssicherheit von Doppelhüllenschiffen entwickelt und validiert. Hierzu werden granulare Materialien verwendet, mit denen der Hohlraum zwischen den Doppelhüllen ausgefüllt und für Inspektionen auch wieder geleert werden kann. Durch die Verwendung des Füllstoffes ergibt sich im Falle einer Kollision des Doppelhüllenschiffs mit einem weiteren Schiff ein erhöhter Eindringwiderstand, so dass eine Penetration, etwa durch den Bugwulst des Kontrahenten, vermieden werden kann. Hierdurch können die Risiken einer Kollision erheblich reduziert werden. Zur Beurteilung der Effektivität unterschiedlicher granularer Füllmaterialien wird eine mehrskalige Simulationsmethode entwickelt, die eine Kombination von modernen Partikelmethoden mit Finite-Elemente Verfahren ermöglicht. Diese soll zur Simulation eines Kollisionsvorganges eingesetzt und hinsichtlich der Eignung der unterschiedlichen granularen Füllstoffe untersucht werden. In der beantragten zweite Phase des Projekts sollen die Simulationsmethoden weiterentwickelt werden und auf die Berechnung einer realen Doppelhüllenstruktur eines Schiffs angewandt werden. Hierdurch wird es möglich, das Verbesserungspotential der Doppelhüllenstruktur aufgrund des verwendeten Füllmaterials zu bewerten. Zur Validierung der Simulation und zur Parameteridentifikation der im Rahmen der FEM zu verwendenden Materialmodelle, sind entsprechende Experimente vorgesehen.The research project aims to improve the safety of ships with a double hull construction by filling them with a suitable granular material. This involves developing and validating simulation methods to increase the collision safety of double-hull vessels. For this purpose, granular materials are used to fill the cavity between the two hull layers which can also be emptied for inspection purposes. In the event that a double hulled-ship collides with another vessel, the use of the filler material increases the penetration resistance, so that a penetration -- of the counterpart's bulbous bows, for instance -- can be avoided. This would considerably reduce the risks of a collision. To evaluate the effectiveness of various granular filling materials, a multiscale simulation method combining modern particle methods and finite element methods is being developed. It will be used to simulate a collision event and examine the suitability of different granular fillers. In the proposed second period of this project the simulation methods will be further developed and applied to the computation of a real double hull structure of a vessel. This will enable us to assess the room for improvement of double hulls that are are filled with granular material. Appropriate experiments will be designed to validate the simulation and to enable a parameter identification of the material models used during the finite element analysis.