sTABILITY, SEAKEEPING

and OCEAN ENGINEERING- Maritieme research programma

Het doel van dit onderzoeksprogramma is om de maritieme industrie te helpen bij het vast stellen van de veiligheid en operationele grenzen van schepen en drijvende platforms in golven. Daarnaast ondersteunt het de ontwikkeling van innovatieve concepten voor blue growth: een duurzaam gebruik van de zee.

sub programma's

SHIP AND PLATFORM RESPONSE

Binnen dit subprogramma worden de respons van schepen en platforms in operationele tot extreme condities onderzocht en verder verbeterd. Om de prestaties van schepen of platforms accuraat te voorspellen, is het belangrijk dat het volgend aanwezig is:
• Goede representatie van ondervonden omgevingscondities en van het operationele profiel;
• Goede modellering van de lineaire en niet-lineaire responses als gevolg van deze omgevingscondities;
• Oplossingen om de totale werkbaarheid van het te bestuderen schip of platform te beoordelen.
Het eerste punt is onderdeel van het programma Waves, Impacts and Hydrostructural. Het tweede en derde punt zijn binnen het huidige subprogramma opgenomen.

SHIP AND PLATFORM RESPONSE

Binnen dit subprogramma worden de respons van schepen en platforms in operationele tot extreme condities onderzocht en verder verbeterd. Om de prestaties van schepen of platforms accuraat te voorspellen, is het belangrijk dat het volgend aanwezig is:
• Goede representatie van ondervonden omgevingscondities en van het operationele profiel;
• Goede modellering van de lineaire en niet-lineaire responses als gevolg van deze omgevingscondities;
• Oplossingen om de totale werkbaarheid van het te bestuderen schip of platform te beoordelen.
Het eerste punt is onderdeel van het programma Waves, Impacts and Hydrostructural. Het tweede en derde punt zijn binnen het huidige subprogramma opgenomen.

STABILITY AND SAFETY AT SEA

Dit subprogramma behandelt de beoordeling van dynamische stabiliteit, en daarmee de veiligheid van schepen en platforms die actief zijn in een zeeweg. Veiligheidsvoorschriften met betrekking tot kapseizen zijn momenteel voornamelijk gebaseerd op statische stabiliteitsconcepten die verband houden met de GZ-Curve van het schip. Dit onderzoek richt zich op het toepassen en verder ontwikkelen van MARIN's hydrodynamische modellen om de stabiliteit en veiligheid op zee dynamisch te beoordelen op basis van eerste principes.
Typische aandachtsgebieden:
• intacte stabiliteit waarbij grote golven bijvoorbeeld leiden tot parametrisch slingeren en/of koersinstabiliteit of tot extreme versnellingen op lading;
• instabiliteit door schade, in het bijzonder van (grote) passagiersschepen en vliegdekschepen;
• controle over een schip in ongunstige weercondities zoals minimaal vereiste controle voor veilige terugkeer naar de haven.

STABILITY AND SAFETY AT SEA

Dit subprogramma behandelt de beoordeling van dynamische stabiliteit, en daarmee de veiligheid van schepen en platforms die actief zijn in een zeeweg. Veiligheidsvoorschriften met betrekking tot kapseizen zijn momenteel voornamelijk gebaseerd op statische stabiliteitsconcepten die verband houden met de GZ-Curve van het schip. Dit onderzoek richt zich op het toepassen en verder ontwikkelen van MARIN's hydrodynamische modellen om de stabiliteit en veiligheid op zee dynamisch te beoordelen op basis van eerste principes.
Typische aandachtsgebieden:
• intacte stabiliteit waarbij grote golven bijvoorbeeld leiden tot parametrisch slingeren en/of koersinstabiliteit of tot extreme versnellingen op lading;
• instabiliteit door schade, in het bijzonder van (grote) passagiersschepen en vliegdekschepen;
• controle over een schip in ongunstige weercondities zoals minimaal vereiste controle voor veilige terugkeer naar de haven.

COMPLEX (MULTI-BODY) OPERATIONS

Dit subprogramma behandelt operaties op zee waarbij meerdere objecten zijn betrokken die elkaar beïnvloeden en eventueel flexibel zijn. Dit is met name interessant voor (marine)operaties op zee (bevoorrading, launch & recovery van kleine vaartuigen en onderhoud van windparken op zee), maar ook voor het voorspellen van de respons van systemen voor duurzame energie, van platforms om op te werken of leven, en van aquacultuur.

COMPLEX (MULTI-BODY) OPERATIONS

Dit subprogramma behandelt operaties op zee waarbij meerdere objecten zijn betrokken die elkaar beïnvloeden en eventueel flexibel zijn. Dit is met name interessant voor (marine)operaties op zee (bevoorrading, launch & recovery van kleine vaartuigen en onderhoud van windparken op zee), maar ook voor het voorspellen van de respons van systemen voor duurzame energie, van platforms om op te werken of leven, en van aquacultuur.
de toekomst
EEN TOEKOMST VAN DUURZAME ENERGIE OP ZEE & SCHONE SCHEEPVAART
‘Verbeterde schepen en schone oceanen’ om schepen schoner, slimmer en veiliger te maken en daarmee bij te dragen aan een duurzaam gebruik van onze zeeën. Hernieuwbare energie, emissieloze scheepvaart en drijvende eilanden met elkaar verbinden.
SEMI-SUBMERSIBLE IN WAVES
In de afgelopen jaren zijn er meerdere gevallen gerapporteerd van gebroken afmeerlijnen van offshore constructies in de Noordzee. Dit afbreken van de afmeerlijnen gebeurt meestal in hoge, steile golven en komt waarschijnlijk door het overschrijden van de breeksterkte. Dit laat zien dat de methoden en procedures om golfkrachten te voorspellen in extreme omstandigheden, verbeterd moeten worden. De driftkrachten door golven zijn hierin een belangrijk onderdeel aangezien zij een grote invloed hebben op het ontwerp van het afmeersysteem. Rekenmethoden gebaseerd op lineaire potentiaal theorie worden op dit moment standaard gebruikt voor het ontwerpen van afmeersystemen, maar deze methoden onderschatten regelmatig de driftkrachten in hoge, steile golven. Model proeven kunnen worden uitgevoerd om de golf driftkrachten te analyseren en om de numerieke rekenmethoden te kalibreren. Echter, model proeven worden meestal pas uitgevoerd aan het einde van de ontwerp cyclus van offshore constructies.

In hun onderzoeksprojekt hebben Frédérick Jaouën, Arjen Koop, en Tim Bunnik laten zien dat de golf krachten op semi-submersibles nauwkeurig voorspeld kunnen worden met MARIN’s CFD code ReFRESCO. Dit is inclusief het niet-kwadratische gedrag van de driftkrachten in steile golven, wat niet voorspeld kan worden door numerieke methoden gebaseerd op lineaire potentiaal theorie. De CFD resultaten zijn gevalideerd met model proeven die uitgevoerd zijn voor het Stena Don semi-submersible platform in 2018. MARIN zou Stena graag willen bedanken voor hun support tijdens dit onderzoeksprojekt, waarmee ze hebben bijgedragen aan MARIN’s missie: Better Ships, Blue Oceans.

Heeft u interesse in het optimaliseren van uw ontwerp door de driftkrachten te minimalizeren, neem graag contact op met Frédérick Jaouën.
WIFI WAVE IMPACTS ON OFFSHORE WIND TURBINES
Verbeterde ontwerpmethoden voor golfimpacts op wind turbines op zee.