Schocksimulation für Marine-Schiffe

DYSMAS Schocksimulationen • umfangreich validiert, hochgenau, aufschlussreich

Die Schockresistenz moderner Marineplattformen ist häufig einer der Hauptkostenfaktoren bei Beschaffungs- und Modernisierungsprojekten. Sie repräsentiert das extreme Lastszenario, das der Konstruktion zugrunde liegt. Gleichzeitig ist es, abgesehen von moderaten First-of-class-Versuchen schwierig, die reale Schockabsorption eines neuen Schiffes experimentell zu prüfen, zumal Bemessungslastfälle hierbei oft gar nicht getestet werden können. Mit ihren DYSMAS-Schocksimulationen schließt die IABG diese Lücke und leistet somit einen Beitrag zur Konstruktion, Optimierung und Qualifizierung einer Plattform.

Unsere Eigenentwicklung DYSMAS (Dynamic System-Mechanics Advanced Simulations) ist ein hochgenaues, explizites, vollverknüpftes Fluid-Struktur-Interaktions-Solver-Instrument (FSI), das speziell für die Berechnung der Reaktion dynamisch beanspruchter Systeme entwickelt wurde. Es ist in der Lage, komplexe physikalische Hochgeschwindigkeitsphänomene abzubilden, einschließlich Unterwasser-Explosionen (UNDEX), Detonationen in der Nähe der Wasseroberfläche (FLOATEX), In-Air-Detonationen, einschließlich Nachbrenneffekten (AIREX), sowie Hochgeschwindigkeitsdeformation, Materialbruch und Durchdringung von Strukturen.
DYSMAS-Simulationen decken die gesamte Bandbreite an Bedrohungen, denen Marineplattformen ausgesetzt sind, ab, von konventioneller Art (z. B. Minen, Torpedos) bis hin zu asymmetrischer Kriegsführung (z. B. IEDs). Sie sind auf Schockbelastungen, auf Überwasserschiffe und Unterseeboote sowie auf andere Land-, Luft- und maritime Systeme anwendbar.

DYSMAS wurde in den 1980er Jahren von der IABG ins Leben gerufen und wird im Rahmen von Laborexperimenten und umfassenden UNDEX-Versuchen an außer Dienst befindlichen Marineschiffen kontinuierlich validiert. Seit 1996 ist ein deutsch-amerikanisches Projekt ausschließlich der Weiterentwicklung von DYSMAS gewidmet.
Während das Programm seitdem das Standardwerkzeug für alle schockbedingten Studien für die Flotten beider Nationen ist, stehen die DYSMAS-Simulationsdienste der IABG auch den Regierungs- und Nicht-Regierungsorganisationen aller NATO-Mitgliedsstaaten sowie anderen Ländern zur Verfügung.* Durch aufschlussreiche Simulationsergebnisse und basierend auf über 30 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet unterstützt die IABG sowohl Regierungsbehörden als auch andere Wirtschaftszweige bei der Konzeption von Plattformen und Komponenten, der Planung von Schockversuchen, im Bereich Schockresistenznachweis sowie bei der Entwicklung von Konstruktionsrichtlinien und Regularien.

Wesentliche DYSMAS-Funktionen

  • Live-Brand-Validierung von Labormaßstab bis zur vollumfänglichen strömungs- und strukturdynamischen Programmvalidierung
  • Detaillierte Darstellung von Unterwasser-Explosionsphänomenen, einschließlich primärer Schockwelle, Grundreflexion, Kavitation, Reloads, Luftblasenzerfall und Jetting
  • Umfassende Materialdatenbank und Versagensmodelle für hochmoderne Schiffsbaustoffe wie Stähle, Aluminium und faserverstärkte Kunststoffe
  • Validierte Modelle für eine Vielzahl von Schwingungsdämpfern, die hochpräzise Vorhersagen von Schockreaktionsspektren für elastisch gelagerte Anlagen ermöglichen
  • Anwendbar für Überwasserschiffe und Unterseeboote, sowie für Binnen- und seichte Gewässer, einschließlich der Tiefenwirkung verschiedener Untergrundarten

Vorteile für Marinestreitkräfte & Regierungsorganisationen

  • Visualisierung von Konstruktionsoptionen bei der Beschaffung
  • Entwicklung & Verifizierung von Schockhärtekonzepten
  • Entwicklung von Schiffskonstruktionsregularien
  • Erstellung, Entwurf & Planung von First-of-Class Schockversuchen
  • Erhalt detaillierter Einblicke in strukturelle Reaktionen unter Einsatzbedingungen
  • Verifizierung von Schockbelastungen beschaffter Schiffe unter zulässiger Last

Vorteile für Werften and andere Wirtschaftszweige

  • Schaffung schocksicherer Konstruktionen & deren Optimierung
  • Unterstützung von Qualifikationsprozessen, z.B. MIL-S-901D
  • Einblick in die Performanz von Schockhärtekonzepten
  • Analyse von Schockaufnahmesystemen

Referenzen
German MOD • ONR (USA) • Dutch MOD • NDLO Naval Systems • ThyssenKrupp Marine Systems • Abeking & Rasmussen • Schopf Maschinenbau • Atlas Elektronik • Benteler Defence

* Auslandsexporte nur mit BAFA-Ausfuhrgenehmigungen