Simulation und experimentelle Untersuchung des Kollisionsverhaltens von Schiffen mit partikelgefüllten Doppelhüllen (Doppelhüllen I / DU 405/9-1)

Das geplante Forschungsprojekt strebt an, die Sicherheit von Schiffskonstruktionen mit Doppelhüllen durch Verfüllen mit einem geeigneten granularem Material zu verbessern. Dabei sind Simulationsmethoden zur Erhöhung der Kollisionssicherheit von Doppelhüllenschiffen zu entwickeln und zu validieren. Hierzu sollen granulare Materialien verwendet werden, mit denen der Hohlraumzwischen 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, soll eine mehrskalige Simulationsmethode entwickelt werden, 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. Es ist ferner geplant, mit Hilfe von Optimierungsverfahren die Auswahl von geeigneten granularen Füllmaterialien zu unterstützen. Zur Validierung der Simulation und zur Parameteridentifikation der im Rahmen der FEM zu verwendenden Materialmodelle, sind entsprechende Experimente vorgesehen.