Faglig innhold

Kurset gjelder oppførsel til sjøs for standardskip (sjøarbeid) og offshore strukturer (stasjonering) og vurdering av relevante design og operasjonelle kriterier for en vellykket aktivitet av den undersøkte marine enheten. Et drivende spørsmål er: Hvordan kan vi sikre trygge, effektive og effektive marine aktiviteter? Dette fører til utfyllende spørsmål som: Hva er det aktuelle havmiljøet for en undersøkt marinenhet? Hvordan kan vi klassifisere havbelastninger og bevegelser indusert på den marine strukturen når det gjelder ikke-lineariteter og fysiske fenomener? Hvilke prediksjonsmetoder kan brukes? Hva er deres anvendelsesregioner og pålitelighetsgrenser?

De viktigste trinnene i kurset er følgende: For det første kjennetegnes havmiljøet i form av bølger, vind og strømmer. Lastene og / eller bevegelsene indusert på de marine strukturer blir undersøkt som lineære, andre og høyere orden bølgeeffekter, innen potensiell flytteori. Deretter studeres viskøse effekter forbundet med jevn strøm og vind og / eller med bølger. Forekomst, funksjoner og konsekvenser av virvelinduserte svingninger og galoppering diskuteres. Det legges vekt på de gjennomsnittlige og sakte varierende bevegelsene i bølger, vind og strømmer. De er viktige for stasjonering av marine strukturer. I denne sammenhengen blir design og utfordringer med dynamisk posisjonering diskutert. Til slutt blir helt ikke-lineære fenomener koblet til bølgekroppinteraksjoner analysert med tanke på slamming, vanninngang og vannutgang.

I målet for å øke fartøyens operabilitet, vil kurset undersøke hvordan man kan minimere bølgeinduserte bevegelser med passive og aktive verktøy. Dette inkluderer anti-roll enheter for skip og dynamisk posisjonering for offshore plattformer. I målet om å foreslå relevante prediksjonsmetoder for sjøfarten gir kurset informasjon både om forenklede metoder og om eksperimentelle teknikker.

Læringsutbytte

Hovedmålene til kurset er:
- Gi innsikt i kritiske problemstillinger for marine konstruksjoner utsatt for sjøbelastninger, de relevante responsvariable og tilhørende sikkerhets/operasjonskriterier
- Bygge opp kunnskap om størrelsesorden til dimensjonerende miljøforhold, konstruksjonenes egensvingeperioder og resonante og ustabile bevegelser.
- Etablere fysisk forståelse for fenomener knyttet til væske-konstruksjonsinteraksjon av praktisk betydning og lære bruk av enkle metoder i en tidlig dimensjoneringsfase, for planlegging av marine operasjoner eller for kontroll av resultater fra analyse med dataprogram eller modellforsøk.

Etter fullført kurs skal studentene være i stand til å:
- Identifisere kritiske miljø og operasjonsforhold for vanlige skip og offshorekonstruksjoner
- Estimere relevante responsvariable (bevegelser, relative bevegelser , akselerasjoner etc) innen lineær teori og vurdere sikkerhets- og operasjonskriterier for en gitt marin innretning
- Beregne annenordens effekter for bølgelaster, dvs. midlere -, differansefrekvens - og sum-frekvensvirkninger forårsaket av bølge-konstruksjonsinteraksjon samt forstå grensene for anvendelse av de ulike tilnærmingsmåtene. Estimere tilleggsmotstand i kortkammet sjø og ha kjennskap til hovedkildene til demping av saktevarierende driftbevegelser
- Anslå saktevarierende laster forbundet med vindkast, gjennomsnittlige og oscillerende laster fra strøm (og vind), virkningen av wake-interaksjon ved bruk kav enkel løsning for wake
- Kontrollere mulige opptreden av VIV og kjennskap til tilhørende konsekvenser i form av virvelavløsningsfrekvens, konstruksjonens egenfrekvens og svingeamplituden. Kjennskap til forskjellen mellom VIV og galoppering, samt når denne vil kunne opptre
- Kunnskap om funksjonene til og konsekvensen av posisjonsfastholding, om faktorer som reduserer ytelsen fra thrustere samt utfordringer forbundet med oppbygging av et godt dynamisk posisjoneringssystem
- Foreta omtrentlig vurdering av forekomst av vann på dekk og bølgeslag, samt kjenne til fysiske fenomen og faktorer forbundet med bølgeslag, dets relevans og konsekvenser. Kjennskap til de generelle egenskapene til de viktigste metoder for prediksjon av bølgeslag på fartøy og foreta kontroll av operasjonskriterier med hensyn på bølgeslag.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger: Det er en tre-timers teoretisk og en to-timers øvings forelesning per uke. Studentene anbefales å følge alle forelesningene; Dette vil hjelpe dem i læringsprosessen og vil oppmuntre til et godt læringsmiljø med de andre studentene. På øvingsforelesningene vil de motta hint for den spesifikke øvelsen og bidra til å forbedre sine løsningsstrategiske ferdigheter. To / tre studentassistenter vil hjelpe studentene med øvelsene, og en doktorgradsstudent vil administrere øvingsforelesningene og aktivitetene.

Oppgaver: I løpet av kurset vil øvingsforelesninger veksle med de teoretiske forelesningene. Hver uke blir øvelser tildelt studentene med tema som er innenfor kurset og som er relatert til emnet. Fristen for innlevering av hver øving er to uker. Totalt vil det bli tildelt tolv hjemmearbeid med øvelser som er relevante for emnets innhold og omfang.
Øvelsene må sendes inn i tide for å bli vurdert til eksamenskravene. Unntak kan gjøres hvis forsinkelser er passende begrunnet.

Læringsvurdering: I begynnelsen av kurset gis studentene en liste med eksempler på spørsmål som er nært knyttet til de teoretiske forelesningene. Studentene blir anbefalt å sjekke evnen til å svare på spørsmålene samtidig som de følger kurset og å varsle om de har problemer. De blir også anbefalt å jobbe i grupper for å undersøke spørsmålene fra forskjellige perspektiver og åpne sinnene sine ved å bruke de forskjellige studentenes bakgrunn som berikelse for deres læringsaktiviteter.

Kommunikasjon: All informasjon om kurset gis gjennom kursets læringsplattform. Dette inkluderer eksamener fra tidligere år, emnene på kurset er delt i teoretiske og øvingsforelesninger, forelesningsnotatene og lysbildene fra de teoretiske forelesningene, eksempelspørsmålene, oppgitte øvelser. Studentene kan også laste opp hjemmearbeidene sine på den samme læringsplattformen og blir informert om spesifikke endringer / saker gjennom bulletiner.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

TMR4247 Marin teknikk - Hydrodynamikk.

Kursmateriell

O. Faltinsen: Sea Loads on Ships and Offshore Structures, Cambridge University Press, 1990.

Studiepoengreduksjon