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".
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.
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
WOW, da hat sich seit der letzten Version aber schon noch einiges getan, HAROLD !!! :shock: GRATULIERE !!!
Ich ersuche um "baldmöglichste" Übersendung des Files zwecks eingehender Begutachtung ... :D
LG
Peter K.
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
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Das Rumpfkalkulationsprogramm von Harold steht jetzt zum Download bereit
Programm herunterladen (http://www.marinearchiv.de/downloads/Rumpfkalkulation.xls)
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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
Besten Dank, Scheer!
@ all, wenn bei der Benutzung der Tabellen Fragen auftauchen, PN an mich!
Enjoy it :)
Harold
PS:
Harold, meinst wohl österreichisch-ungarische Entwicklung?
Konkurrenzprojekt zum Linzer Fleuzer wurde ja bei Danubius in Fiume auf Kiel gelegt :D 8)
mfg
alex
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
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
@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
Zitat von: haroldBin 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?
"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
@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
...wenn du das Programm sowieso benutzt und schon eingearbeitet bist (hab mir grad mal die Demo´s angeguckt), dann schick ich dir doch einfach mal die von mir eingebauten Formeln (falls du sie nicht eh schon kennst) und du schreibst dir ne kleine feine Extraversion -? :)
Harold
Harold, Du hast Post :D
@Harold,
eine Frage zur Rumpfgewichtsrechnung : Wenn ein bestimmtes Rumpfvolumen überschlägig ein gewisses Gewicht "bekommt": wo ist ist dann der Schwerpunkt ? Sicherlich unter dem Symmetriepunkt des Volumens (schwerer Kiel etc.). Macht es überhaupt Sinn, ein Schema wie KALKU so ver verfeinern, das man Schwerpunkte und das Metazentrum ermitteln kann?
Panzer sind in Lage und Gewicht wohldefinierbar, Türme : einigermassen. Aufbauten mit einem dicken Daumen. Aber der Rumpf?
Gruß,
TM
Der Rumpf definiert sich über das "Strukturgewicht", welches aus einer einfachen Formel (je Deckshöhe ca 0.32 t / m²) überschlägig aus dem Wasserplan ermittelt wird.
Die kalkU als Ermittlung der vertikalen Gewichte kannst du u.a. in den Entwurfsideen am Beispiel der "X" nachlesen und angucken.
"Salonfähig" ist sie noch nicht, weil die Querschnittsevaluierung noch nicht formelhaft umsetzbar ist... kommt aber noch.
Harold
Harold,
die KalkU - Version aus dem Beispiel "TrägerX" sieht schon anders aus wie die die ich herunterladen konnte (aus dem Form+Berechnungs - Thread". Gibt es neuere Versionen und wo kann man sie finden ?
Gruß,
TM
Also so weit ich weiß, hat sich Harold die Version für die "X" aus der anderen gebastelt, die jetzt noch erhältlich ist. Nach meinen informationen soll aber in Kürze die "neue" Version "erscheinen".
Gruß
Christian
Die Kalku3 ist derzeit eine Kombination aus stumpfem Messer und Schleifstein, die eine scharfe! - oder auch bloß eine schartige Klinge ergeben mag --- wer sein Werkzeug nicht selbst bearbeiten kann, kann es auch nur schlecht benutzen.
Das gilt v.a. für die vertikale Verteilung von Gewichten, die ich anlässlich "X" entwickelt habe, sowie für eine verfeinerte Gliederung von Aufbauten (wie für den Träger X eingesetzt).
Im Augenblick sind die Fehlerbreiten für F, M und MZ in der KalkU wesentlich enger als in springsharp, allerdings noch nicht "trottelsicher" (d.h. ein paar Werte einklopfen und -husch!- ich habs : is nich.)
Mein Ziel ist nach wie vor, eine für das SPEZIELLE Schiff taugliche Berechnung in recht genauen Annäherungswerten zu liefern - und NICHT, über allgemeine Durchschnittswerte und deren Ausgabedaten dem User vorzugaukeln, er habe jetzt einen schön brauchbaren Entwurf.
Das Problem ist nur, dass ich in dem von mir angestrebten Fall den "User" erst schulen müsste (was ich mit http://www.forum-marinearchiv.de/viewtopic.php?t=1013 eigentlich auch vorhatte).
Aber dann kommt (unter Garantie!) der nächste Kreuzer-X-Entwurf mit einem cB von 0.38 daher (der Wert eines Flugbootes, vielleicht?)...
...oder irgendwer will einem austarierten Schlachtschiff-Entwurf einfach "nur so" einen weiteren Turm draufklatschen, ohne zu verstehen, was das impliziert.
Könnte ich guten Gewissens nur einen Messer-Rohling zusammen mir einem Schleifstein anbieten, hätte ich kein Problem damit, die KalkU3 sofort unserem Boardingenieur Tri zum allgemeinen Download-Einbinden zu schicken.
So, wie´s ist, schicke ich sie nur an "Viri probati", d.h. an alte Hasen, von denen ich weiß, dass sie einen Ball sowohl fangen als auch weiterspielen können.
Die "alte" kalkU (in der download-Version) ist "trottelsicher" (außer jemand besteht auf cS=0.95 am Heck), die "neue" noch lange nicht.
Harold
Harold,
trottelsicher kann keiner verlangen...
Ich habe mir mein Springstyle noch auf Delphi umgeschrieben (alles auf eine Seite etc.) und übernahm die Formeln "as is". Bringt überhaupt nichts wenn jeder ein anderes Ergebnis kriegt.
Es wäre nur schön wenn es einen Standard gibt für alle Konstruktionstäter. D.h. wenn neue Bilder auftauchen wäre es (meine Meinung) vielleicht besser das Schema ist verfügbar. Und wenn es nur die Gooddies sind das man nicht Panzergewichte von Hand rechnen muß. Mehr war gar nicht gemeint.
Zu den vertikalen Gewichten : Ekelhaft sind Topgewichte, da sind 10 to ein paar Meter zu hoch schon unverdächtig fies... Wenn also mal schnell Radar etc. eingebaut wird denkt man nicht was das an Stabilität kostet (wem sage ich das :-)) Wäre schön wenn die Folgen nach einer "offiziellen" Formel sich ergäben. Deshalb meine Frage von damals.
Das heißt nicht das ich nicht ruhig schlafen kann und mich deshalb artig gedulden werde bis die neue Version fertig offiziell fertig wird.
TM
Hallo Harold,
ich habe mir die letzten Tage mal Dein KalkU angesehen und damit gearbeitet - eine Fragen die hier stellen möchte.
- Das KalkU wie per Download verfügbar mit dem Schiff wie gegeben.
- Angefangen hats mit dem Wunsch nach weniger Trimm - Verlagerung bei den hohen Geschwindigkeiten.
Also : vorne mehr Volumen , das Heck schlanker ( kleinerer Spantkoeffezient ) Etwas mit der Schulter gespielt.
: Trimm wird besser, der Trimm Vorsteven sinkt von -1.2 m auf die Hälfte ...
aber : hinten fehlt der Auftrieb, die Längslasten bei gestoppten Schiff sind so hoch wie bei 29 kn.
( kein Wunder da die dynamische Welle nicht mehr so ausgeprägt ist.)
Frage 1 : die niedrigen Längslasten wurden in Deinem Beispiel mit passender Bunker - Zuteilung erzielt.
z.B. 590 to in Abteilung 14 (oder auch 290 tons in 13) : ist das reel bei dem Platzangebot
oder ist das alle mehr didaktisch zu sehen ?
Frage 2 : was für Längskräfte sind überhaupt zulässig ? Wenn 0 kn und 29 kn die gleichen (hohen) Lasten haben : warum nicht. Der Schiffrumpf muß eh für die Lasten der hohen Geschw. ausgelegt werden.
Ein Preis wäre ein höheres Strukturgewicht-aber vielleicht will ich den Preis für den besseren Trimm bezahlen ???
Also : was für Grenzen sollte man sich auferlegen - was ist reel ?
Frage 3 : gibt es eine Regel die den max. Bunker in einer Abteilung nahelegt (ich erwarte kein präzise Festlegung)
- % vom Volumen einer Abteilung
- benetzte Fläche einer Abteilung x halbe Torpedoschutzbreite (Abstand zw. Außenhaut und innerem Wallgang) = max. Volumen für Brennstoff ?
- Wasserplan x Höhe Doppelboden x Fummelfaktor (0.8 ... 1.2) ?
- ???
- mit krummen Bunkerinhalten kann man (fast) jede Konstruktion wieder hinkriegen :O/Y
Ich hoffe das sich da Aussagen treffen lassen. Die eigene Kontrolle bei der Benutzung ist schwierig...
Gruß,
TM
Sevus TM,
als du deine Fragen schriebst, saß ich schon im Zug nach Hamburg...
...ist also kein Desinteresse, sondern Zeitmangel, wenn ich dir erst so spät antworte!
Gib mal per PN deine mailadresse, dann
- können wir die excel-Daten direkt austauschen
- schick ich dir die derzeitige Version (Achtung : Baustelle!)
Ab morgen abends hab ich wieder ein "Zeitfenster", bis dorthin ist´s eher dicht bei mir.
Ciao,
Harold
Is there an English version?
Yes.
Soon.
Maybe.
OK?
H.
@ philodraco,
you got mail.
Ciao,
Harold