Nya metoder ska ge lättare och mer energieffektiva skrov

Lighthouse förstudie Dynamisk dimensionering har lett till ett samarbetsprojekt mellan SSPA (projektledare), Chalmers, KTH och Stena, som Trafikverket finansierar med 3,2 miljoner kronor. Projektet avser att bedriva gemensam forskning kring metoder för dynamisk dimensionering av fartyg, och för att öka förståelsen kring dynamiska belastningar på fartyg, dvs hur vind- och våglaster påverkar strukturresponsen.

 
Photo: Shutterstock.com

Handelsfartygens skrov tenderar att bli allt större men om man samtidigt kan reducera skrovens vikt och stålåtgång kan transporterna bli energieffektivare och minska miljöpåverkan till sjöss. För redaren kan det också leda till minskade kostnader för att bygga fartyget.

Men det krävs mer forskning för att säkerställa att lättare skrov klarar kraven på hållfasthet, sjöegenskaper, miljökrav och säkerhet till sjöss, visar Lighthouse förstudie som skrivits av Jonny Nisbet, SSPA tillsammans med Chalmers, KTH, och Stena. Idag tar inte dimensionerande regelverk fullt ut hänsyn till interaktionen mellan vågornas belastningar och fartygs dynamiska respons och det råder osäkerhet huruvida säkerhetsmarginalerna har varit tillräckligt stora eller onödigt konservativa vilket kan leda till att  fartygen blir överdimensionerade och får en högre energiförbrukning och miljöpåverkan.

Gemensam forskning
Förstudien mynnade ut i en projektansökan som beviljats stöd från Trafikverket. I projektet ska det bedrivas gemensam forskning  kring experimentella och numeriska metoder för dynamisk dimensionering av fartyg och öka förståelsen kring hur vind och våglaster påverkar fartyget.

Det övergripande målet är att öka förståelsen och utveckla ny kunskap kring dynamiska belastningar på fartygsstrukturer, och deras respons på dessa belastningar, för ökad energieffektivitet inom sjöfartssektorn. Det ska uppnås genom att utveckla metoder för att förbättra ett fartygs effektivitet med säkerställd strukturintegritet genom att optimera skrovkonstruktionen för att reducera vikt och stål.

Under projektet ska det bland annat tillverkas en fartygsmodell, som utrustas för att mäta strukturlaster, modellförsök i vågor genomföras, och numeriska beräkningar valideras mot modellförsök.
- Vi har börjat med att göra en litteraturstudie och ska nu definiera vad som krävs för att skapa en modell, säger projektledare Jonny Nisbet på SSPA.

Elektra som modellfartyg
Stenas konceptfartyg Stena Elektra har valts som modellfartyg, ett RoPax-fartyg tänkt att gå på el, byggt i lättviktsmaterial.

- Det är extra spännande för Elektra har inget vanligt maskinrum så layouten blir annorlunda. Behovet av att mäta strukturlaster och hur båten rör sig i vågor blir extra viktigt, säger Jonny Nisbet.

De första resultaten från projektet väntas presenteras nästa år.