Schocksimulation für Marine-Schiffe

DYSMAS Schocksimulationen • umfangreich validiert, hochgenau, aufschlussreich

Wir begleiten Ihre Entwicklung vom ersten Konstruktionsentwurf bis zum finalen Design. Mit unserer über mehrere Jahrzehnte aufgebauten Expertise verstehen wir die Mechanismen der Bedrohung von In-Air Detonations- und Unterwasser-Explosions-Lasten und verfügen über die Fähigkeiten, ein System zielführend zu analysieren und zu bewerten. Unabhängig davon ob es sich um gelagerte Einzelsysteme oder das gesamte Schiff handelt. Mit den relevanten Bauvorschriften zum Thema Schocksicherheit sind wir bestens vertraut und können Sie und auch Ihre Kunden diesbezüglich beratend unterstützen.

Bei der Entwicklung und Modernisierung von Marineplattformen (Überwasserschiffe, Unterseeboote) ist die Schockfestigkeit häufig einer der Hauptkostenfaktoren. Allerdings ist ein rein experimenteller, zerstörungsfreier Schockfestigkeitsnachweis in der Regel schwierig bis unmöglich. Mit unseren DYSMAS-Schocksimulationen schließen wir diese Lücke und tragen somit entscheidend zur Konstruktion, Optimierung und Qualifizierung einer Plattform bei.

Unsere Eigenentwicklung DYSMAS (Dynamic System-Mechanics Advanced Simulations) ist ein hochgenaues, vollständig gekoppeltes Programmsystem zur Simulation von Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) und wurde speziell für die Berechnung des Antwortverhaltens hochdynamisch beanspruchter Systeme entwickelt. Damit können komplexe physikalische Hochgeschwindigkeitsphänomene abgebildet werden. Hierzu zählen Unterwasser-Explosionen (UNDEX), Detonationen in der Nähe der Wasseroberfläche (FLOATEX), In-Air-Detonationen (AIREX) sowie Deformationen bei hoher Dehnrate, Materialbruch und Penetration von Strukturen.

Durch Kombination dieser Einzeleffekte sind wir mit DYSMAS in der Lage, die gesamte Bandbreite an Bedrohungen und deren Auswirkungen auf Marineplattformen sowie andere Land- und Luftsysteme abzudecken. Dies beinhaltet konventionelle Wirksysteme (z. B. Minen, Torpedos, Flugkörper) als auch asymmetrische Bedrohungen (z. B. IEDs).

Beginnend in den 1980er Jahren wurde DYSMAS an zahlreichen Laborexperimenten bis hin zu umfassenden UNDEX-Versuchen an außer Dienst gestellten Marineschiffen kontinuierlich validiert. Seit 1996 wird dessen Weiterentwicklung in deutsch-amerikanischer Kooperation vorangetrieben. DYSMAS stellt somit das Standardwerkzeug für alle schockbedingten Problemstellungen für die Flotten beider Nationen dar.

Wir stellen unsere DYSMAS-Simulationsdienste grundsätzlich Regierungsorganisationen und Industrieunternehmen aller NATO-Mitgliedsstaaten, sowie weiteren Ländern*, zur Verfügung.

Wesentliche DYSMAS-Funktionen

  • Detaillierte Abbildung von Unterwasser-Explosionsphänomenen, einschließlich primärer Schockwelle, Reflexionen, Kavitation und Kavitationskollaps, Gasblasenkollaps und Jetting
  • Umfassende Materialdatenbank und Versagensmodelle für Schiffbaumaterialien wie Stähle, Aluminium und Faserverbundwerkstoffe
  • Validierte Modelle für eine Vielzahl von Schwingungsdämpfern, die hochpräzise Vorhersagen von Schockantwortspektren für elastisch gelagerte Systeme ermöglichen
  • Berücksichtigung der Wirkung verschiedener Untergrundarten (z. B. Meeresboden) in tiefen- und küstennahen Gewässern

Vorteile für Marinestreitkräfte & Regierungsorganisationen

  • Aufzeigen und Verifizieren von Konstruktionsoptionen im Beschaffungsprozess hinsichtlich Schockfestigkeit
  • Unterstützung bei der Entwicklung von Bauvorschriften für Schiffe
  • Erstellung, Entwurf und Planung von First-of-Class Schockversuchen
  • Analyse des strukturellen Antwortverhaltens unter Einsatzbedingungen
  • Nachweis der Schockfestigkeit neuer Schiffsdesigns zur Erfüllung der Zulassungskriterien

Vorteile für Werften und andere Wirtschaftszweige

  • Unterstützung von Qualifikationsprozessen, z.B. nach BV 0230, MIL-S-901D
  • Bewertung der Personengefährdung bei Schockbelastung der Marineplattform, z.B. nach BV 0230
  • Unterstützung bei der Entwicklung schocksicherer Konstruktionen und deren Optimierung
  • Analyse von Schocklagern und elastisch gelagerten Komponenten
  • Gefährdungsanalyse durch Altmunition

Referenzen
BAAINBw • ONR (USA) • Dutch MOD • NDLO Naval Systems • ThyssenKrupp Marine Systems • Fr. Lürssen Werft • Abeking & Rasmussen • TNO • TenneT • Stop Choc • Schopf Maschinenbau • Atlas Elektronik • Benteler Defence • ACS

* Auslandsexporte nur mit BAFA-Ausfuhrgenehmigungen