Projekt-, Studien- oder Bachelorarbeit
Für die Wartung und Reparatur von Offshore-Bauwerken aber auch für das Übersetzen von Lotsen werden Fahrzeuge benötigt, welche noch bei möglichst starkem Seegang ein sicheres Versetzen gewährleisten können. Ein neuartiges Konzept, welches bereits durch ein Patent der HS Flensburg geschützt ist, soll im Rahmen mehrerer Arbeiten geprüft und weiter entwickelt werden. Ziel der Entwicklung ist es, das Einsatzspektrum bestehender Versetzboote und –anlagen in Bezug auf stärkeren Seegang signifikant zu erweitern. Hierdurch sollen u.a. die Einsatzzeiträume für Wartung auf Offshore-Anlagen im Jahresmittel erhöhen und der Einsatz kostenintensiver Helikopter-Transporte verringern.
Die Konzeptstudie zum Entwurf des gesamten Schiffes wurde in zahlreiche teilweise bereits abgeschlossene Studien- und Abschlussarbeiten aufgeteilt, die inhaltlich gut zu den Kompetenzen der Studiengänge Schiffstechnik Systemtechnik, Automatisierungstechnik, Maschinenbau und Seeverkehr, Nautik und Logistik der HS Flensburg passen. Eine Zusammenarbeit mit der FH Kiel für ergänzende Aufgabenstellungen in Bereichen Hydrodynamik Schiffbau, Ausrüstung und Offshore-Anlagenbau findet ebenfalls bereits statt.
Vorstellung der Themengruppen für zahlreiche Aufgabenstellungen
1. Auslegung des neuartigen Versetzbootes:
Bei dem neuartigen Konzept handelt es sich um ein Boot, dessen gesamter Auftrieb aus der Wasserverdrängung voll getauchter, großvolumiger Antriebsgondeln sowie Mehrere Arbeiten mit insgesamt folgenden Teilaufgaben:
- Platz- und Gewichtsparende Anordnung und Gestaltung von Deckshaus, Maschinenraum und Versetzeinrichtung, Rettungsmitteln und weiteren erforderlichen Einrichtungen
- Vorauslegung der Deckshausstrukturen
- Erstellung eines Massenplans für das Deckshaus
- Konstruktive Betrachtung zur Anordnung und Befestigung der erforderlichen Lichterführung/Signalmittel
Mehrere Arbeiten mit folgenden Teilaufgaben:
- Auslegung der Tragstrukturen zwischen Überwasserbereich und Gondeln in Bezug auf Festigkeit, Hydrodynamik und Seeganglasten
- Leck- und Stabilitätsbetrachtungen
Zu dieser Teilaufgabe liegen bereits zwei Arbeiten vor. Es gibt aber ausreichend Spielraum für weitere Arbeiten!
2. Auslegung von Rumpfgondel-Antrieben
Die Rumpfgondeln der neuartigen Versetzboote müssen mit vertretbarer Leistung und Winkelgeschwindigkeit drehbar sein, ein ausreichend dimensioniertes Propulsionsorgan aufnehmen, ausreichenden Auftrieb gewährleisten und dabei einen geringen Schiffswiderstand aufweisen.
Zu diesem Themenkomplex ergeben sich mehrere Arbeiten mit insgesamt folgenden Teilaufgaben:
- Festlegung der Anforderungen an Fahrgeschwindigkeit und Positioniergenauigkeit
- Festlegung der Anzahl und des Volumens der Gondeln (Berücksichtigung von Anforderungen an Tragfähigkeit und Leckstabilität)
- Auslegung eines Ballastsystems
- Gestaltung eines speziellen Propellers für voluminöse Gondeln
- Drallrückgewinnung oder Erzeugung von Vordrall an den Gondeln
- Berechnung (ggf. vereinfacht) der erforderlichen Antriebsleistung
- Vergleichende Überlegungen zu diesel-mechanischen und diesel-elektrischen Gondelantrieben
- E-Bilanz für Antriebssystem und Hilfssysteme sowie Versetzsystem
- Dimensionierung und Grobauslegung der Antriebe (Motor, Getriebe, E-Erzeugung)
- Überlegung zu Energiespeichern (Akkumulatoren in den Gondeln)
- Redundanzüberlegungen
- Auslegung der Gondel-Azimut-Systeme
- Aufbau eines Simulationsmodells des Antriebs
- Aufbau eines Simulationsmodells der Azimutsysteme
- Simulation und Visualisierung
- Optimierung des Antriebssystems
Zu dieser Teilaufgabe liegt bereits eine Arbeit vor. Es gibt aber ausreichend Spielraum für weitere Arbeiten!
3. Auslegung einer Versetzeinrichtung
Bei der zu entwickelnden Versetzeinrichtung handelt es sich um einen über einen Schlauch mit Wasserstrahl angetriebenen Transportbehälter, in dem Personen und Güter auf See weitgehend unabhängig vom Seegang versetzt werden können. Zu diesem Themenkomplex liegt bereits eine Abschlussarbeit vor.
Mehrere Arbeiten mit u.a. folgenden Teilaufgaben sollen folgen:
- Festlegung wesentlicher Auslegungsparameter: maximale Belastung, Windlasten, nominelle Reichweite, rotatorische und translatorische Ausgleichsfähigkeit, Festlegung von Toleranzen für Positionsgenauigkeit (Berücksichtigung ggf. dazu existierender Regelwerke)
- Festlegung wesentlicher Konstruktionsparameter:
- Hülle (wasserdicht, leicht, stoßfest, …)
- Sicherheitskonzept, Redundanzen, FMEA, Notwasserung und Bergung
- Anzahl, Anordnung und Dimensionierung von Schlauch, Leitungen und Düsen,
- Leistungsbedarf
- Umsetzung der Gleichungen aus einer bestehenden Arbeit in ein parametrisierbares Scilab/XCos- oder Matlab-/Simulink-Simulationsmodell
- Automatisation bei Start, Flug und Landung (Simulation bis hin zur SPS-Programmierung)
- Simulation des Versetzvorganges bei wechselnden Windstärken und beweglichen Start- und Zielobjekten
- Visualisierung der Bewegungen des Fundamentes, der Gelenke und des Übertrittpunktes sowie der erforderlichen Kräfte
- Ggf. erste Optimierungsbetrachtungen
Zu dieser Teilaufgabe liegen bereits zwei Arbeiten vor. Es gibt aber ausreichend Spielraum für weitere Arbeiten!
CAD-Arbeiten , Simulation mit Matlab/Simulink, sowie Berechnungen mit FEM und CFD
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