Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 21 september 1954 - Aktuella forskningsuppgifter inom skeppshydrodynamiken, av Hans Edstrand - Fartygs hållfasthet som forskningsuppgift, av Lennart Swenson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
773 september 1954
111
tekniken utvecklade "virvelteorin". Metoden har anpassats
till fartygspropellrar. Många problem är emellertid här
olösta, speciellt när det gäller propellerns anpassning till
det varierande hastighetsfältet bakom fartyget. Detta
gäller särskilt för hastighetens periferiella variationer.
Kavitationsproblemet har på grund av senare årens
ständiga strävan mot högre fartygsfarter och starkare
belastade propellrar ryckt alltmer i förgrunden även för
handelsfartyg. Därmed har kavitationens skadliga
följdverkningar — verkningsgradsförsämring, materialfrätning,
vibrationer och propellerbuller — även aktualiserats.
En med hänsyn till denna utveckling intensifierad
forskning är nödvändig inom detta område. Härvid är för
Sveriges vidkommande en ökning av de resurser, som står
till buds för denna forskning, i hög grad önskvärd.
Förutom den privatägda kavitationstank som redan finns är
det sålunda angeläget att ytterligare möjligheter skapas
för kavitationsforskning inom landet. Närmast bör
därvid en kavitationstank med betydligt större dimensioner
än den redan existerande komma i fråga. Helst borde man
söka få sådana dimensioner som tillåter undersökning av
propellermodeller bakom skalenliga fartygsmodeller av
normal storlek (6 m) i närvaro av fri vätskeyta. Under
alla omständigheter är det viktigt, att det snarast skapas
förutsättningar för studium av triumviratet
fartyg—propeller—roder under adekvata kavitationsförhållanden.
För att man skall kunna motverka speciellt en av
kavitationens skadliga följdverkningar, nämligen
materialfrät-ningen, är en mera ingående kännedom om kavitationens
natur, dess fysikaliska förlopp osv. nödvändig. I utlandet,
särskilt i USA, Schweiz och Japan, pågår sedan länge
forskning inom detta område. Det är att hoppas, att utöver de
sporadiska grepp som hittills gjorts en kontinuerlig
forskning kommer i gång i Sverige även på detta område.
över huvud taget inrymmer propulsionsområdet ett otal
olösta problem och därmed ett stort fält för forskning,
där de här kortfattat berörda kavitationsfenomenen endast
får anses som exempel.
På de senare åren har allt större uppmärksamhet ägnats
fartygs förhållanden i sjögång och upprört vatten, varvid
man sökt belysa sådana fenomen som t.ex. "slamming".
Även inom detta gebit är en intensifierad forskning av
behovet, särskilt med tanke på att dessa frågor är intimt
förknippade med fartygets hållfasthet.
Stabilitet
Stabilitetsfrågor har fått en särskild aktualitet med tanke
på tillämpningen av den nya säkerhetskonventionen.
Mycket arbete ligger här framför forskarna. Detta blir kanske
huvudsakligen av statistisk natur. Dessa frågor rymmer
dock även mera forskningsbetonade problem, t.ex. när
det gäller att söka fastställa säkra och rimliga
stabilitetsnormer särskilt för mindre fartyg.
Internationellt samarbete
Ett kontinuerligt samarbete olika länder emellan
existerar genom en periodisk konferens av prominenta forskare
inom området, International Conference ön Ship
Hydro-dynamics, tidigare kallad International Conference of Ship
Tank Superintendents, som med avbrott under senaste
kriget sammanträtt ungefär vart tredje år sedan ett tjugotal
år tillbaka. Sommaren 1954 har en dylik konferens ägt
rum i Skandinavien (Tekn. T. 1954 s. 668).
Mellan konferenserna pågår arbete inom ett antal
internationella kommittéer, som insamlar, bearbetar och för
kommande konferenser framlägger forskningsresultat för
diskussion. För närvarande är kommittéer sysselsatta inom
följande arbetsområden: skaleffekter för propellrar och
självdriftsfaktorer, ytfriktion och turbulensstimulering,
jämförande propellerförsök, fartygs uppträdande i sjögång
och framställning av försöksresultat.
Det har visat sig att denna form av internationellt
samarbete har varit mycket fruktbärande och stimulerande.
Fartygs hållfasthet
som forskningsuppgift
Civilingenjör Lennart Swenson, Göteborg
Långskeppshållfasthet 620 ^. 629.12
För ett fartyg som helhet betraktat är kravet på
tillräcklig långskeppsstyrka det viktigaste hållfasthetsproblemet.
Vid beräkning av det på ett fartyg verkande
långskepps-böjande momentet uppdelar man lämpligtvis detta dels i
den del, som kan härledas från deplacementskrafterna, och
dels i den, som orsakas av egenvikten och lastens
tyngdkrafter. De av sjön orsakade yttre krafterna är såväl
statiska som dynamiska. Här är vi inne på ett fält där vi
behöver utvidgad kunskap. Vågornas rörelse har studerats
under många år och man har kunnat konstatera god
överensstämmelse i verkligheten med den trokoidala
vågteorin. Våglängder har med god tillförlitlighet kunnat
rapporteras av sjöfarande. Våghöjden däremot är ej så lätt att
med enkla medel bestämma, men också härom har vi nu
en ganska god uppfattning. Förhållandet våghöjd till
våglängd är väsentligt för storleken av det böjande momentet
på fartyget, och vi vet nu att detta förhållandetal i
verkligheten kan bli betydligt större än vad man
beräkningsmässigt brukar anta för fartyg av ordinär storlek.
Alltmera påkostade uppmätningar av de på fartyget
verkande yttre krafterna till sjöss och deras inverkan har
företagits under 1900-talet, varvid man kunnat
tillgodogöra sig de framsteg som gjorts på mätteknikens område.
Härvid har man försökt att särskilja effekten av de
dynamiska krafterna, vilka ger sig uttryck i slag, sättning och
stampning, från inverkan av de hydrostatiska krafterna.
Vid en stor och påkostad undersökning utförd av brittiska
amiralitetet ombord S/S "Ocean Vulcan" har man funnit
de dynamiska krafterna vara av sekundär betydelse, men
man understryker att försöksresultaten endast gäller
nämnda fartyg. Detta var relativt fylligt och
långsamtgående. Under mätningarna, som företogs på åtta
dubbelresor över Atlanten, hade fartyget i allmänhet en fart på
9—12 knop. De dynamiska krafternas storlek för ett
fartyg, som pressar sig genom hög sjö i 17—19 knops fart,
kan vara en helt annan. Denna fråga är av speciellt intresse
i Sverige, där vi under de senaste åren fått ett flertal
fartyg av snabbgående typ.
Det är anmärkningsvärt och det diskuteras flitigt inom
skeppsbyggarkretsar i dagens läge, att
klassificeringssällskapens regler ej i något avseende ställer fartygsskrovets
dimensionering i relation till vare sig farten eller
axeleffekten. Fortsatta undersökningar bör inriktas mot att ge
klarhet i detta stora problem. Befälet ombord behöver
också på praktiska försök grundade anvisningar beträffande
de hänsyn som måste tas då fartyget framföres genom
vågor av olika storlek och riktning.
På grund av de yttre krafternas komplicerade natur är
man nödsakad att för jämförande bedömning av
långskeppsstyrkan använda ett förenklat beräkningssätt. För
dessa rutinmässiga standardberäkningar är det angeläget
att överenskommelse snarast nås om tillvägagångssättet
och tillämpade approximationer även i detalj, för att
resultaten uttryckta i beräknade spänningar skall kunna
ligga till grund för diskussioner och jämförelser mellan
fartygs styrkeförhållande även inom vidare kretsar. De
väsentligaste delarna utgörs i första hand av antaganden om
egenviktens fördelning och lastens placering i olika
fartygstyper och vidare av frågan huruvida den för
beräkningarna arbetskrävande "Smithska effekten", utgörande
ett hänsynstagande till den i trokoidvågor verkliga tryck-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
