course-details-portlet

TMR4215 - Sjøbelastninger

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Skriftlig skoleeksamen 100/100 4 timer D

Faglig innhold

Kurset omhandler atferden til sjøs til standard skip (sjøhold) og offshore strukturer (stasjonshold) og vurdering av relevante design- og operasjonskriterier 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 relevante sjømiljøet for en undersøkt marin enhet? Hvordan kan vi klassifisere havlastene og bevegelsene indusert på den marine strukturen i form av ikke-lineariteter og fysiske fenomener involvert? Hvilke prediksjonsmetoder kan brukes? Hva er deres anvendelsesområder og pålitelighetsgrenser? Hovedtrinnene i kurset er følgende. For det første er havmiljøet preget av bølger, vind og strøm. Belastningene og/eller bevegelsene indusert på de marine strukturene blir undersøkt som lineære, andre og høyere-ordens bølgeeffekter, innenfor potensialstrømsteori. Deretter studeres viskøse effekter forbundet med jevn strøm og vind og/eller med bølger. Forekomst, trekk og konsekvenser av virvelinduserte oscillasjoner og galoppering blir diskutert. Det legges vekt på gjennomsnittlige og sakte varierende bevegelser i bølger, vind og strøm. De er viktige for stasjonsføring av marine strukturer. I denne sammenheng diskuteres design og utfordringer ved dynamisk posisjonering. Til slutt analyseres helt ikke-lineære fenomener knyttet til bølge-legeme-interaksjonene når det gjelder slamming, vanninngang og vannutgang. I sikte på å øke fartøyets 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 sikte på å foreslå relevante prediksjonsmetoder for sjøbruket gir kurset informasjon både om forenklede metoder og om eksperimentelle teknikker.

Læringsutbytte

Hovedmål med kurset er: - Å gi innsikt i kritiske problemer til sjøs for en gitt marin struktur, relevante responsvariabler og tilhørende sikkerhets-/operasjonskriterier. - Å bygge opp kunnskap i størrelsesordener for designmiljøforhold, strukturere naturlige perioder og resonante og ustabile bevegelser. - Å generere fysisk forståelse av fenomenene knyttet til væske-struktur-interaksjonsproblemene av praktisk interesse og å gjøre bruk av enkle metoder for et tidlig designstadium, for marin operasjonsplanlegging eller for å sjekke praktiske dataresultater eller modelleksperimenter. Blant læringsutbytte for studentene, med hensyn til kunnskap og ferdigheter, kan en liste opp: - Å kunne identifisere kritiske miljø- og driftsforhold for standard skip og offshorekonstruksjoner. - Å kunne estimere relevante responsvariabler (bevegelser, relative bevegelser, akselerasjoner etc.) innenfor lineær teori og vurdere sikkerhets- og operasjonsgrensekriterier for den spesifikke marine enheten. - Å forstå hvordan man kan estimere andre-ordens effekter i lastene, dvs. middel-, differansefrekvens- og sum-frekvenseffekter forårsaket av bølge-legeme-interaksjoner og kjenne grensen for anvendelighet av de tilnærmede tilnærmingene. For å lære å estimere ekstra motstand i korte bølger og å kjenne de viktigste kildene til saktedriftsdemping. - For å kunne estimere de sakte varierende lastene forbundet med vindkast, middel- og svingelastene forbundet med strøm (og vind), effekten av kjølvannsinteraksjoner ved hjelp av en forenklet kjølvannsløsning. - Å kunne sjekke mulig forekomst av VIV og kjenne til de relaterte konsekvensene i form av virvelavstøtende frekvens, egenfrekvens av strukturen og oscillasjonsamplitude. Å vite forskjellen mellom VIV og galopp og forekomst av sistnevnte. - Å kjenne funksjonene og konsekvensene av stasjonsføring, faktorene som reduserer ytelsen til thrustere og utfordringene med å bygge opp en skikkelig dynamisk posisjonering. - Å grovt vurdere forekomsten av vann på dekk og smelling og kjenne til de fysiske fenomener og faktorer knyttet til smelling, dens relevans og konsekvenser. For å lære de generelle egenskapene til de viktigste metodene som brukes til å forutsi slamming laster på fartøyer og for å kontrollere slamming operasjonelle kriterier. Å vite forskjellen mellom VIV og galopp og forekomst av sistnevnte. - Å kjenne funksjonene og konsekvensene av stasjonsføring, faktorene som reduserer ytelsen til thrustere og utfordringene med å bygge opp en skikkelig dynamisk posisjonering. - Kunne grovt vurdere forekomsten av vann på dekk og smelling og kjenne til de fysiske fenomener og faktorer knyttet til smelling, dens relevans og konsekvenser. For å lære de generelle egenskapene til de viktigste metodene som brukes til å forutsi slamming laster på fartøyer og for å kontrollere slamming operasjonelle kriterier. Å vite forskjellen mellom VIV og galopp og forekomst av sistnevnte. - Å kjenne funksjonene og konsekvensene av stasjonsføring, faktorene som reduserer ytelsen til thrustere og utfordringene med å bygge opp en skikkelig dynamisk posisjonering. - Kunne grovt vurdere forekomsten av vann på dekk og smelling og kjenne til de fysiske fenomener og faktorer knyttet til smelling, dens relevans og konsekvenser. For å lære de generelle egenskapene til de viktigste metodene som brukes til å forutsi slamming laster på fartøyer og for å kontrollere slamming operasjonelle kriterier. - Kunne grovt vurdere forekomsten av vann på dekk og smelling og kjenne til de fysiske fenomener og faktorer knyttet til smelling, dens relevans og konsekvenser. For å lære de generelle egenskapene til de viktigste metodene som brukes til å forutsi slamming laster på fartøyer og for å kontrollere slamming operasjonelle kriterier. - Å grovt vurdere forekomsten av vann på dekk og smelling og kjenne til de fysiske fenomener og faktorer knyttet til smelling, dens relevans og konsekvenser. For å lære de generelle egenskapene til de viktigste metodene som brukes til å forutsi slamming laster på fartøyer og for å kontrollere slamming operasjonelle kriterier.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger: Det er to-pluss-to timer teoretiske og to timers øvingsforelesninger per uke. Studentene anbefales å følge alle forelesninger; dette vil hjelpe dem i læringsprosessen og vil oppmuntre til et godt læringsmiljø med de andre elevene. På øvelsesforelesningene vil de få hint til den spesifikke øvelsen og bidra til å forbedre deres løsningsstrategiske ferdigheter. To/tre studentassistenter vil hjelpe studentene med øvelsene og en PhD-student vil administrere øvingsforelesningene og aktivitetene. Oppgaver: I løpet av kurset vil øvingsforelesninger veksle med de teoretiske forelesningene. Hver uke vil det bli tildelt øvelser til studentene med temaer som er innenfor fagområdet og relatert til kursets læringsopplegg. Fristen er to uker etter hver oppgave. Totalt vil det bli tildelt tolv øvings-oppgaver om problemstillinger som er relevante for emnets innhold og omfang. Øvelsene må leveres i tide for å komme i betraktning til eksamenskravene. Unntak kan gjøres dersom forsinkelser er passende begrunnet. Læringsvurdering: Ved begynnelsen av kurset får studentene en liste over eksempelspørsmål som er nært knyttet til de teoretiske forelesningene. Studentene rådes til å sjekke evnen til å svare på spørsmålene i mellomtiden de følger kurset og gi beskjed dersom de støter på problemer. De anbefales også å jobbe i grupper for å undersøke spørsmålene fra ulike perspektiver og åpne sinnet ved å bruke de forskjellige studentenes bakgrunn som berikelse for deres læringsaktiviteter. Kommunikasjon: All informasjon om kurset gis gjennom kursets nettbaserte læringsplattform. Dette inkluderer eksamener fra tidligere år, emnene i emnet fordelt på teoretiske og øvingsforelesninger, forelesningsnotater og lysbilder fra de teoretiske forelesningene, eksempelspørsmålene, de tildelte øvelsene. Studentene kan også laste opp hjemmearbeidene sine på den samme nettbaserte læringsplattformen og blir informert om spesifikke endringer/saker gjennom bulletiner.

Obligatoriske aktiviteter

  • Øvinger

Mer om vurdering

Åtte av de tolv tildelte øvingene må godtas for opptak til avsluttende eksamen. Eksamensmateriale gis kun på engelsk. Vurderingen er basert på at avsluttende eksamen teller 100 % av karakteren.

Utsatt/gjentatt eksamen kan være muntlig. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Forkunnskapskrav

Kunnskap om matematiske symboler og ha grunnleggende kunnskap om fluidmekanikk, vannbølger og hydrodynamikk.

Kursmateriell

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

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIN1540 7.5
Flere sider om emnet
Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2023

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator:

Ansvarlig enhet
Institutt for marin teknikk

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig skoleeksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 100/100 D 06.12.2023 15:00 INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
SL520 Sluppenvegen 14 3
SL515 Sluppenvegen 14 1
SL111 lyseblå sone Sluppenvegen 14 62
Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 100/100 D INSPERA
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU