Tech Talk: GHS fügt "Seakeeping" hinzu

Von Kyle Marlantes • 15 Februar 2018

Das Hinzufügen eines Seakeeping-Moduls bedeutet, dass Run-Dateien jetzt Seakeeping-Funktionen enthalten können, indem ein paar neue Befehle hinzugefügt werden und vorhandene Geometriedateien (.GF) für die Seakeeping-Analyse mit wenig oder keiner Modifikation verwendet werden können. Die Integration mit GHS reduziert auch die erforderlichen Benutzereingaben, um Antworten schneller zu erhalten und gleichzeitig die Benutzerkontrolle zu verbessern.

GHS bietet Anwendern bereits ein komplettes Paket, wenn es um Stabilität und Längsfestigkeit geht. Darüber hinaus bietet GHS erweiterte Funktionen für komplexe Ladebedingungen, Kranoperationen und Bergungsvorgänge. Die integrierte Konfiguration von GHS oder General HydroStatics Load Monitor "GLM" bietet den Benutzern die Möglichkeit, hochleistungsfähige Onboard-Ladecomputer auf der Basis der bewährten GHS-Berechnungs-Engine zu konfigurieren. Das neue GHS SeaKeeping "SK" Modul baut auf dieser bestehenden Grundlage auf, um den Benutzern noch mehr Funktionalität zu bieten, während sie gleichzeitig im GHS-Rahmen bleiben.

Vor GHS Seekeeping, als GHS-Benutzer eine Bewegungsanalyse für ihre Designs durchführen mussten, war es notwendig, die integrierten GHS-Konvertierungstools zu verwenden, um ihre Geometrie für Software-Tools von Drittanbietern vorzubereiten. Die Ladebedingung müsste dann manuell in der Software von Drittanbietern unter Verwendung der Ausgabe von GHS neu erstellt werden. In vielen Fällen führten theoretische Einschränkungen in anderen Softwareprogrammen dazu, dass eine direkte Wiederherstellung des Ladezustands unmöglich war, da hydrostatische Informationen nicht direkt abgerufen oder verwendet werden konnten, so dass weitere Vereinfachungen vorgenommen werden mussten.

Im Gegensatz dazu wird ein Großteil der Informationen, die andere Seefahrtscodes als Eingabe benötigen, auf direkte Weise "hinter den Kulissen" durch das native GHS SeaKeeping Modul abgerufen. Dies bedeutet, dass SeaKeeping mit der spezifischen Beladungsbedingung läuft und alle zusätzlichen Gewichte, Tankladungen und ihre jeweiligen Positionen in der Formulierung enthalten sind. Durch die Beibehaltung der Seakeeping-Analyse innerhalb von GHS wird die Anzahl der Eingabeparameter drastisch reduziert, Probleme bei der Geometrieumwandlung werden praktisch eliminiert, die Gesamtkomplexität einer Analyse wird reduziert und die Genauigkeit verbessert. All diese Faktoren führen zu einer Verkürzung der Zeit, die die Benutzer mit der Durchführung von Qualitäts-Berechnungen für die Seefahrt verbringen, und bieten Benutzern eine unübertroffene Benutzerfreundlichkeit.

Die Release-Version des GHS SeaKeeping-Moduls basiert auf einer linearen Streifentheorie mit 6-DOF-Starrkörper-Frequenzdomänen mit variablen Kurs- und Vorwärtsgeschwindigkeitstermen. Obwohl andere Methoden mit ihren jeweiligen Vorzügen existieren, wurde die Striptheorie gewählt, weil sie gut etabliert, gut getestet und allgemein gut verstanden ist. Die Methode ist auch robuster als andere verfügbare Methoden, eignet sich gut für das abschnittsbasierte GHS-Geometrieformat und ist recheneffizient. Das hydrodynamische 2D-Problem wird mithilfe eines hochmodernen Algorithmus für interne Randelemente gelöst, der die geometrischen Fallstricke der konformen Abbildung vermeidet und gleichzeitig die Berechnungseinschränkungen klassischer Panelmethoden verbessert. Während die Methode eine ausgezeichnete Fähigkeit für eine breite Palette von Anwendungen bietet, ist es wichtig für Benutzer, die theoretische Grundlage hinter der Analyse zu verstehen und sich dessen bewusst zu sein.

Benutzer werden in der Lage sein, solche Informationen wie absolute und relative Verschiebungen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und RAOs am ​​Schwerpunkt des Schiffs oder an einem anderen bestimmten Punkt zu berechnen. Kranausleger, Kontrollstationen und andere bewegungskritische Stellen auf dem Schiff können unter Verwendung von GHS-kritischen Punkten genau so bezeichnet werden, wie es kritische Punkte für eine Stabilitätsanalyse spezifizieren würde. Der Benutzer muss lediglich angeben, welche Punkte in den Berechnungen für die Seefahrt enthalten sein sollen. SeaKeeping berechnet dann die Bewegungen an diesen Punkten und erstellt automatisch einen Bericht, einschließlich RAO-Plots, die deutlich die 6-DOF-Bewegungsantwort zeigen. Für jeden Punkt werden statistische Antwortdaten einschließlich Antwortvarianz, durchschnittliche und signifikante Antwortamplituden, durchschnittliche Perioden und extreme Maxima ebenfalls bereitgestellt.

GHS SeaKeeping wurde entwickelt, um es Benutzern zu ermöglichen, Bewegungen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Langschattenwellen über eine Erweiterung des bestehenden WAVE-Befehls zu berechnen. Ein Seeweg kann unter Verwendung der eingebauten Wellenspektrenformen spezifiziert werden, zu denen Pierson-Moskowitz, Bretschneider (General, Narrow-band und ITTC 1984), General JONSWAP und ITTC 1978 JONSWAP gehören. Benutzer können sich andernfalls dafür entscheiden, eine externe Datendatei zu verwenden, wenn standortspezifische Informationen verfügbar sind. Ein benutzerdefinierter, parametrisierter Abtastalgorithmus wurde entworfen, um zuverlässige und genaue diskrete Darstellungen von Wellenspektren zu erhalten. Eine Übersichtstabelle und ein Diagramm des kontinuierlichen und des abgetasteten Spektrums werden automatisch in den Seebericht zur Überprüfung aufgenommen.

Für datenzentrierte Benutzer bietet GHS SeaKeeping optionale Ausgabedateien, die Informationen wie die hydrodynamischen und hydrostatischen Koeffizienten sowie Inertial-, Beugungs- und Gesamtkraftamplituden und Phasenwinkel enthalten. Benutzer können auf diese Informationen nach Bedarf zur Verifizierung, Validierung oder Nachbearbeitung zugreifen.

Mit der Einführung von SeaKeeping in die GHS-Produktfamilie wird eine neue Option für leistungsstarke, integrierte und benutzerfreundliche Berechnungen für die Seefahrt eingeführt.

Der Autor

Kyle Marlantes ist Naval Architect / Software Developer bei Creative Systems, Inc. Er hat einen Bachelor of Science in NAME von der University of New Orleans.

(Wie in der Januar 2018 Ausgabe von Maritime Reporter & Engineering News veröffentlicht )