Kalkulationsprogramm...

[harold]

In den letzten Tagen haben mich die Berechnungsmethoden für Unterwasser-Rümpfe, aber auch das ship-design als solches fasziniert.

Ein Zwischenergebnis meines spleens ist nun die "KalkU", eine auf excel basierende Kalkulationsdatei.

Sie ist in drei miteinander vernetzte Bereiche gegliedert, die ich euch hier mal kurz vorstellen möchte, ebenfalls in drei Beiträge gesplittet.



A)   –(siehe auch Anlage Kalku A)

hier gehts ausschließlich um den Schiffskörper und seine Parameter:



Über die Eingabe von Breitendimensionen und Spantvölligkeiten einen hydrodynamisch „schlüpfrigen“, d.h. in der Quantelung seiner Parameter „Spantquerschnitte“ sowie „Spantvölligkeit“ recht gleichmäßig verteilten Rumpf zu generieren.



Dazu dienen die Diagramm-Eingaben, in denen die einzelnen Werte direkt bearbeitet werden können (Breite und Völligkeit), die Kontrollkurven dazu sind „Spantflächen“ und „Verdrängungsverteilung“.

Wer damit spielen mag, sieht, wie auch nur geringste Zusatzbelastungen oder Diskontinuitäten (zB durch später angesetzte Wulste) die Werte entsprechend verändern.

Zu diesem Zweck habe ich die Tiefgangswerte gesplittet, in einen Eingabewert „light ship“ und einen zusätzlichen Wert „Tiefertauchung“.



So nebenbei werden auch noch Werte für Cb, Cp, Wpl und Lage (in % CWL sowie Höhe über Kiel) des Formschwerpunkts ausgegeben.



Allerdings ist diese Tabellenkalkulation mit einer Fehlergrenze behaftet, da sie auf einer linaren Berechnung beruht  (anders in excel auch kaum machbar...), der Fehler liegt bei etwa 0,18%; ich finde: vernachlässigbar.



Soweit die "Basis" für einen Rumpf; weiter gehts mit seiner "Dynamik".

[harold]

B)   -(siehe auch Anlage Kalku B)

Gibt die erste Tabelle „Form“ das Schiff in Ruhezustand wieder, so die zweite „Trimm“ es in einer Anzahl von definierten Geschwindigkeiten, die den Rumpf aus seiner auftrieblichen Gleichgewichtslage vertrimmen.
Hier zeigen die Diagramme die Verschiebungen der Auftriebsverhältnisse bei (über die Proportion Wellenlänge/CWL) definierten Geschwindigkeiten; eine Nebentabelle gibt die Werte für die veränderte Trimmlage am Vorsteven (welchen Freibord braucht sie??) an, sowie die Verschiebungen des Formschwerpunkts.
Selbstverständlich sind diese Werte mit den in A eingegebenen Breiten und den Spantkoeffizienten vernetzt, so dass die dynamische Belastung über diese Parameter verändert werden kann.

Hebelarme, Momente etc müssen aber mit der GM (metazentrischen Höhe) nach wie vor schiffsindividuell ausgerechnet werden.

...und nun dann weiter zur Gewichtsverteilung.

[harold]

C)   -(siehe auch Anlage Kalku C)

Bei diesen Eingaben sollte man vorerst schon mal mit excel zu tun gehabt haben, um individuell die Belastungsgewichte anzupassen!
Im Prinzip werden nach einem eingescannten Plan (oder auch auf Papier, danebenliegend) die Gewichte pro Abteilung kalkukiert. Hat man springsharp-Daten, sind diese für einige Prozentsätze recht nützlich, für andere Eingaben hingegen nur irreführend.
Die Ausgabekurve unten zeigt dann die Rumpfbelastung an – nach dieser Kurve eventuell Werte verschieben (oder, für excel-Spezis: die Werte, die man verschieben will, markern, und die Kurve graphisch nachbearbeiten; die Werte regeln sich dann von selbst).
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Interessant dürften die vorliegenden graphischen Werte für das Design von Schiffen von Kreuzergröße bis hin zu ca 25.000ts sein; größere bzw kleinere Einheiten verlangen eine zusätzliche Bandbreite an Wellenlängen-definierter Geschwindigkeit (in diesen Fällen Lambda in Tabelle „Trimm“ entsprechend verändern).

Bei meinem hier als Dateneingabe vorliegenden Entwurf haben mich die Geschwindigkeiten um die 25 kn interessiert, da wollte ich eine möglichst längsstabile Lage; soweit zum vorliegenden Ausgangsfall.-
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Scheer hat mir vorgeschlagen, ich solle doch diese Dateien zum allgemeinen download freigeben - nun, ich persönlich möchte erst mal, dass erst einige interessierte Hobby-Shipdesigner, die auch nebenbei mit springsharp arbeiten, das Ding in ihrer Praxis erproben, so dass ich es aufgrund von Rückmeldungen dann verfeinern kann.

Dateigröße ist etwa 450 kb; die nächste Erweiterung -eventuell bereits in Absprache mit "usern"- wäre eine Überschlagskalkulation der MZH.

Rückmeldungen, Schelte und Verbesserungen erbeten!

MfG
Harold

[Peter K.]

WOW, da hat sich seit der letzten Version aber schon noch einiges getan, HAROLD !!!   GRATULIERE !!!

Ich ersuche um "baldmöglichste" Übersendung des Files zwecks eingehender Begutachtung ...  

LG
Peter K.

[harold]

Servus Peter,

file ist raus -gleich zweimal, bitte die erste Variante ignorieren, die ist mir nur aufgrund der irreführenden Dateibenennung reingerutscht; war vor zwei Wochen der "Beginn des Ganzen".
Schaut so aus, als würde die schiffbauliche Entwicklung immer mehr in exclusiv österreichischen Händen liegen - jetzt, wo Schiffbauer nicht da ist und uns vätherlich auf dieselben klopfet!  

Ciao,
Harold

[Scheer]

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Das Rumpfkalkulationsprogramm von Harold steht jetzt zum Download bereit

Programm herunterladen
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[Huszar]

Ahoy, Leute!

Hab mir Harolds Program auch gegönnt.

Fazit:
Springsharp ist eine gute Ausgangsbais, um zu sehen, was zu machen ist, dann aber im Harolds Program nachrechnen!

In meinem Fall hat sich rausgestellt, dass mein SS-Entwurf etwa 9 Meter zu kurz für die Lasten ist....

Mei Tipp:
1, Konzept erarbeiten (Skizze, oder auch gedanklich), was soll in das Schiff, wie gross soll es ca. sein, usw
2, mit SS den Entwurf konkretisieren
3, mit Harolds Program gegenprüfen. (übrigens: Kompliment!)

Die SS-Werte sind schön und gut, aber wenn du die Lasten wirklich in deinem Schiff unterbringen, und die Rumpfform definieren musst....


mfg

alex

[harold]

Besten Dank, Scheer!

@ all, wenn bei der Benutzung der Tabellen Fragen auftauchen, PN an mich!
Enjoy it  
Harold

[Huszar]

PS:

Harold, meinst wohl österreichisch-ungarische Entwicklung?

Konkurrenzprojekt zum Linzer Fleuzer wurde ja bei Danubius in Fiume auf Kiel gelegt    


mfg

alex

[harold]

oh-oh,

nicht den Fleuzer meinte ich, sondern das fixe pinp-pong zwischen Peter und mir hier bei der Erstellung von schiffsbautechnischen Info-threads...

...Fleuzer war ja eindeutig eine Donau-Vision (Donauwörth, Stockerau, Wien, Budapest)!

Ciao,
Harold

[harold]

Zur Benutzung der Ru-Kalku ein "feedback":

Bin grad von einem user drauf hingewiesen worden, dass excel es gar nicht mag, wenn man Werte einfach per Mausklick verschiebt...
...zur Erklärung: jeder Zelle ist ein "Bezug" zugeordnet, und mit Verschieben eines Wertes von einer Zell in die andre geht dieser "Bezug" verloren.

Also:
wie auch in der Anleitung angemerkt, nur die blau markierten Werte (Koeffizient, Breite...) mit Eingabe einfach überschreiben; Ausgabe- und Zwischenwerte unberührt lassen!

Für excel-spezis und user, die´s modifizieren wollen, geb ich gern einen Tipp, wie sich die Kalkulation "unter den Rock schauen lässt", dh. wo und wie ich die Bezugs- und Zwischenwert-Tabellen versteckt habe...

EDIT: nächstes "feedback"

Anfrage, ob man wirklich ALLE Breitenwerte exakt eingeben muss.
Antwort: nein. Es reicht, in Abt. 8 oder 9 (je nachdem, wo "sie" am breitesten ist) den B-Wert einzugeben und die Rumpf-Form dann anschließend mit der Breitentabelle zu "straken".
Jeder angeklickte Abteilungspunkt zeigt seinen "Wert" (hier Breite in m) und kann durch nochmaliges Anklicken mit dem als Doppelpfeil erscheinenden Cursor "gezogen" werden.
Zur Erläuterung ein screenshot.

Ciao,
Harold

[wer]

@Harold:

Könntest du die Bilder wieder reinsetzen?

Jetzt in den Ferien kann ich mich austoben...

Und wie siehts mit der nächsten kalkU aus?

Gruß

Christian

[Blane]

Bin grad von einem user drauf hingewiesen worden, dass excel es gar nicht mag, wenn man Werte einfach per Mausklick verschiebt

Tja, excel ist manchmal ein recht merkwürdiges Programm. Hast Du es eigentlich schonmal Mathcad getestet?

[harold]

"Könntest du die Bilder wieder reinsetzen?" ... die letzten zwei Nächte mache ich nix anderes, als den Bildverlust in der Technik wieder ein bisschen auszugleichen .....
...hab mir da eine Reihenfolge vorgenommen, in dem die KalkU relativ spät kommt (da die Anleitung IM Programm schon recht ausführlich ist).

@ Blane, nein, kenn ich nicht. Schreib mal was drüber, oder gib n screenshot - eventuell können wir die eh recht simplen Trapezformeln der KalkU übertragen?
Harold

[Blane]

@Harold
Mathcad ist ein Mathematikprogramm, welches wir oft an der FH benutzen. Mathcad kann z.B. auch mit physikalischen Einheiten Rechnen,
(Ampere * Ohm = Volt), sowie koplexe und matrizen Rechnung. Natürlich kann man auch Diagramme erstellen.
Hier mal ein Link zur HP mit einigen Demos:
http://www.mathsoft.com/solutions/democenter.aspx