MS ESTONIA Svensk översättning ISBN 91-38-31458-4 - Statens ...
MS ESTONIA Svensk översättning ISBN 91-38-31458-4 - Statens ... MS ESTONIA Svensk översättning ISBN 91-38-31458-4 - Statens ...
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 12 10 Figur 12.4 Vågkrafter i långskepps- och tvärskeppsriktning på visiret. Modellförsöksresultat för motsjö och bogsjö vid 10 och 15 knops fart. 8 6 4 2 0 12 10 8 6 4 2 0 60 50 40 30 20 10 0 3 3 3 X, Y kraft, [MN] 30 min överskridandeperiod X kraft, 180° 15 kn 10 kn ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Figur 12.5 Våginducerat moment omkring visirets längsgående och vertikala axel. Modellförsöksresultat för bogsjö vid 10 och 15 knops fart. X, Z moment, [MNm] 30 min överskridandeperiod 180° 15 kn 10 kn X moment, 150° 10 kn 156 estonia – slutrapport 4 4 4 ° Signifikant våghöjd, [m] Signifikant våghöjd, [m] Y moment, [MNm] 15 knops fart. 30 min överskridandeperiod 150° 14.5-15 kn Signifikant våghöjd, [m] X moment, 150° 15 kn Z moment, 150° 15 kn, 10 kn ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Figur 12.6 Våginducerat öppnande moment omkring visirdäckets gångjärnsaxel. Modellförsöksresultat för motsjö och bogsjö vid 10 och 5 5 5 14.5-15 kn X kraft, 150° 10 kn Y kraft, 150° 15 kn, 10 kn 150° 10 kn 6 6 6 12.2 Numerisk simulering av vertikala våglaster på bogvisiret 12.2.1 Inledning Vertikala våglaster på ESTONIAs bogvisir har även simulerats med hjälp av en icke-linjär numerisk metod för att uppskatta lasternas storlek under olycksresan och för att undersöka inflytandet från de viktigaste lastparametrarna. De numeriska simuleringarna kompletterar SSPAs modellförsök eftersom det har varit möjligt att simulera mycket längre tidssekvenser än vad som kunde testas i en modellbassäng. På grund av de mycket komplicerade strömningsfenomen som uppstår kring en kropp som slår ner i vatten finns det inga exakta numeriska metoder för analys av strömningen och den här använda simuleringsmetoden baseras på en ingenjörsmässig metod med vars hjälp våglastens vertikala komponent har kunnat beräknas. Det har således inte varit möjligt att simulera de övriga lastkomponenterna eller att beräkna tryckfördelningen på visirets yta. Den numeriska metoden diskuteras närmare i den fullständiga rapporten i supplementet. För att utvärdera metodens noggrannhet har man jämfört de simulerade vertikala våglasterna med resultaten från modellförsöken. Simuleringarna har genomförts för långkammiga, oregelbundna vågsekvenser, genererade enligt JONSWAP vågspektrum. I varje enskilt fall var den simulerade tidssekvensen 36 timmar lång och bestod av sex 6-timmarssimuleringar. Det fullständiga simuleringsprogrammet visas i tabell 12.3. 12.2.2 Simuleringsmetod Simuleringsmetoden baseras på den ickelinjära strip-teorin som är en praktisk .
. ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Tabell 12.3 Simulerade våginducerade vertikala laster på bogvisiret. Simuleringsprogram och exempel på resultat (visirets vikt exkluderad). Kurs Fart Bogvåg H s T p Z-kraft (MN) Z-kraft (MN) (grader) (knop) (m) (m) (s) Genomsnittlig Genomsnittlig överskridandeperiod överskridandeperiod 30 minuter 10 timmar Motsjö, 180 15 1.0 4.0 8.0 2.50 3.60 180 15 1.0 4.0 8.5 2.55 3.95 180 12 0.65 4.0 8.0 2.05 3.10 180 10 0.4 4.0 8.0 1.70 2.70 180 10 0.4 5.5 8.0 4.35 7.15 180 12 0.65 5.5 8.0 4.80 7.50 180 15 1.0 5.5 8.0 5.35 8.10 180 15 1.5 5.5 8.0 6.30 9.60 Bogsjö, 150 15 1.0 4.0 8.0 2.95 4.20 150 15 1.0 4.5 8.0 4.00 5.60 150 15 1.5 4.0 8.0 3.45 4.80 metod för simulering av fartygsrörelser och skrovbelastningar i vågor. Metoden går ut på att sekvenser av långkammiga oregelbundna vågor och fartygsrörelser kan genereras genom linjär superposition. Bogvisiret betraktades som en liten kropp som slår ner i vatten. För att beräkna den vertikala kraften på visiret har man sålunda antagit att dynamiskt vågtryck och vågrörelse, hastighet och acceleration är konstanta inom den av visiret upptagna volymen. Antagandet förutsätter att våglängden är betydligt längre än bogvisirets mått. I den numeriska modellen ingår de hydrostatiska och hydrodynamiska krafter som är inbyggda i strip-teorin och de icke-linjära hydrodynamiska krafterna med hänsyn till rörelsemängden. De ickelinjära egenskaperna hos de hydrodynamiska krafter som uppkommer ur variationen av den nedsänkta delen av visiret beaktas genom att man vid varje tidssteg tar hänsyn till det momentana vattenlinjeplanet. Följande kraftkomponenter är inkluderade i den numeriska modellen: • Visirets vikt, antagen till att vara 0,6 MN (60 ton). • Tröghetskraften, beräknad ur fartygets stelkroppsrörelse vid visirets centrumpunkt. • Hydrodynamisk kraft, som beror på visirets adderade massa och dämpning och som antas vara proportionell till den vertikala relativa accelerationen respektive hastigheten. Koefficienter för adderad massa och dämpning vid hävningsrörelse beräknades i förväg för olika vattenlinjer med en tredimensionell ”sinksource”-metod och kurvanpassades. Vid varje tidssteg användes värden som svarade mot det momentana djupgåendet. • Hydrostatisk lyftkraft beroende på den momentana nedsänkta volymen av visiret. • Froude-Krylov-kraften, definierad som integralen av det linjära hydrodynamiska trycket i den ostörda infallande vågen över visirets nedsänkta yta. • Icke-linjär vertikal kraft från vågslag, i vilken den dominerande termen är ändringstakten för adderad massa multiplicerad med vertikal relativ hastighet i kvadrat. • Kraften som beror på det stationära flödet omkring det nedsänkta visiret beräknades i förväg med hjälp av SHIPFLOW-programmet i lugnt vatten för olika förliga djupgåenden. Vid varje tidssteg användes kurvanpassade värden. Effekten av den stationära bogvågen beaktades genom ett konstant tillägg till djupgåendet vid visiret. Bogvågens höjd, beräknad med hjälp av SHIPFLOW-programmet för olika farter, adderades till den vertikala relativa rörelsen på visirets mittlinje. 12.2.3 Resultat Simuleringarnas huvudsakliga resultat redovisas i grafer, som beskriver sannolikheterna för att den vertikala komponenten av vågkraften på visiret överskrider olika nivåer. Om sannolikhetsvärdena för överskridande med avseende på antalet vågmöten läggs in på en logaritmisk skala och den vertikala kraften på en linjär skala, förefaller räta linjer passa erhållna data tämligen väl. Det finns ingen teoretisk bas för det linjära förhållandet mellan logaritmen för överskridandesannolikheten och den vertikala visirlasten. Weibull-fördelningen har ofta tillämpats för anpassning av långtidsfördelningar av våghöjder och våglaster, men i detta fall var det okänt hur väl den skulle representera fördelningens extremvärden. Av detta skäl har långa simuleringar genomförts för att undvika extrapolering av data. Våglasten på bogvisiret är starkt ickelinjär med avseende på vågamplituden. Låga vågor når inte ens upp till visiret. Medan de simulerade vågorna har ungefärligen likvärdiga fördelningar av amplituden för vågtoppar och vågdalar, visar den simulerade visirlasten toppvärden endast när bogen dyker i den infallande vågen. När bogen höjer sig ur vattnet är lasten på visiret nära nog likvärdig med dess vikt. De högsta simulerade belastningsvärdena har en sannolikhet för överskridande på ca 1/30 000, vilket svarar mot de ca 30 000 vågor som möttes under den totalt 36-timmar långa simuleringstiden. Värdena för överskridandesannolikheten kan således överföras till genomsnittliga överskridandeperioder genom att man använder antalet vågmöten under ifrågavarande period. I motsjö vid estonia – slutrapport 157
- Page 105 and 106: . OSC ledde fartygens och helikoptr
- Page 107 and 108: . flotten. Det visade sig omöjligt
- Page 109 and 110: . Designation Type X 92 MI-8 X 42 M
- Page 111 and 112: . NIA förmodligen hade sjunkit, be
- Page 113 and 114: . Y␣ 68 visste att Q␣ 91 (se ov
- Page 115 and 116: . Y 61 (Boeing Kawasaki) Y 61 start
- Page 117 and 118: . Tabell 7.9 Överlevande, identifi
- Page 119 and 120: . KAPITEL 8 Konstateranden efter ol
- Page 121 and 122: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 123 and 124: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 125 and 126: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 127 and 128: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 129 and 130: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 131 and 132: ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 133 and 134: . niska isbrytaren TARMO och de fun
- Page 135 and 136: . DEL 2 ANKNYTANDE FAKTA estonia -
- Page 137 and 138: . KAPITEL 9 Internationella konvent
- Page 139 and 140: . räckligt stränga för att kunna
- Page 141 and 142: . Även om ro-ro fartyg hade gått
- Page 143 and 144: . KAPITEL 10 Ro-ro färjetrafikens
- Page 145 and 146: . 10.3 Lastdäcksarrangemang Lastd
- Page 147 and 148: . KAPITEL 11 Olyckor och tillbud me
- Page 149 and 150: . Tabell 11.1 Skador på och först
- Page 151 and 152: . DEL 3 ANALYS OCH UTVÄRDERING est
- Page 153 and 154: . KAPITEL 12 Redovisning av separat
- Page 155: ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 159 and 160: . som noterats vid simuleringarna o
- Page 161 and 162: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 163 and 164: . FRIBORD [m] ○ ○ ○ ○ ○
- Page 165 and 166: . och vilken belastningsnivå det k
- Page 167 and 168: . att de urpsrungliga måtten för
- Page 169 and 170: . sprickbildning i rötterna och at
- Page 171 and 172: . KAPITEL 13 Olycksförloppet 13.1
- Page 173 and 174: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 175 and 176: . att hon hade lämnat Tallinn 15 m
- Page 177 and 178: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 179 and 180: . Det första nödanropet från EST
- Page 181 and 182: . en halvtimme under de förhållan
- Page 183 and 184: . Inströmningshastigheten berodde
- Page 185 and 186: . KAPITEL 14 Ägarförhållanden oc
- Page 187 and 188: . KAPITEL 15 Utvärdering av visir-
- Page 189 and 190: . varvet som konstruktionsbelastnin
- Page 191 and 192: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 193 and 194: . last som först angrep på babord
- Page 195 and 196: . ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
- Page 197 and 198: . som en isolerad företeelse och i
- Page 199 and 200: . KAPITEL 16 Analys av utrymningen
- Page 201 and 202: . Andra utrymningshinder utgjordes
- Page 203 and 204: . KAPITEL 17 Räddningsinsatsen 17.
- Page 205 and 206: . serad radar satte MARIELLA kurs m
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○<br />
12<br />
10<br />
Figur 12.4 Vågkrafter i långskepps- och tvärskeppsriktning på visiret.<br />
Modellförsöksresultat för motsjö och bogsjö vid 10 och 15 knops fart.<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
3<br />
3<br />
3<br />
X, Y kraft, [MN] 30 min överskridandeperiod<br />
X kraft, 180°<br />
15 kn<br />
10 kn<br />
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○<br />
Figur 12.5 Våginducerat moment omkring visirets längsgående och<br />
vertikala axel. Modellförsöksresultat för bogsjö vid 10 och 15 knops fart.<br />
X, Z moment, [MNm] 30 min överskridandeperiod<br />
180°<br />
15 kn<br />
10 kn<br />
X moment, 150°<br />
10 kn<br />
156 estonia – slutrapport<br />
4<br />
4<br />
4<br />
°<br />
Signifikant våghöjd, [m]<br />
Signifikant våghöjd, [m]<br />
Y moment, [MNm]<br />
15 knops fart.<br />
30 min överskridandeperiod<br />
150°<br />
14.5-15 kn<br />
Signifikant våghöjd, [m]<br />
X moment, 150°<br />
15 kn<br />
Z moment, 150°<br />
15 kn,<br />
10 kn<br />
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○<br />
○<br />
Figur 12.6 Våginducerat öppnande moment omkring visirdäckets<br />
gångjärnsaxel. Modellförsöksresultat för motsjö och bogsjö vid 10 och<br />
5<br />
5<br />
5<br />
14.5-15 kn<br />
X kraft, 150°<br />
10 kn<br />
Y kraft, 150°<br />
15 kn,<br />
10 kn<br />
150°<br />
10 kn<br />
6<br />
6<br />
6<br />
12.2<br />
Numerisk simulering av<br />
vertikala våglaster på<br />
bogvisiret<br />
12.2.1<br />
Inledning<br />
Vertikala våglaster på <strong>ESTONIA</strong>s bogvisir<br />
har även simulerats med hjälp av en<br />
icke-linjär numerisk metod för att uppskatta<br />
lasternas storlek under olycksresan<br />
och för att undersöka inflytandet från<br />
de viktigaste lastparametrarna. De numeriska<br />
simuleringarna kompletterar<br />
SSPAs modellförsök eftersom det har varit<br />
möjligt att simulera mycket längre tidssekvenser<br />
än vad som kunde testas i en<br />
modellbassäng.<br />
På grund av de mycket komplicerade<br />
strömningsfenomen som uppstår kring<br />
en kropp som slår ner i vatten finns det<br />
inga exakta numeriska metoder för analys<br />
av strömningen och den här använda<br />
simuleringsmetoden baseras på en ingenjörsmässig<br />
metod med vars hjälp våglastens<br />
vertikala komponent har kunnat<br />
beräknas. Det har således inte varit möjligt<br />
att simulera de övriga lastkomponenterna<br />
eller att beräkna tryckfördelningen<br />
på visirets yta.<br />
Den numeriska metoden diskuteras<br />
närmare i den fullständiga rapporten i<br />
supplementet. För att utvärdera metodens<br />
noggrannhet har man jämfört de<br />
simulerade vertikala våglasterna med resultaten<br />
från modellförsöken.<br />
Simuleringarna har genomförts för<br />
långkammiga, oregelbundna vågsekvenser,<br />
genererade enligt JONSWAP vågspektrum.<br />
I varje enskilt fall var den<br />
simulerade tidssekvensen 36 timmar lång<br />
och bestod av sex 6-timmarssimuleringar.<br />
Det fullständiga simuleringsprogrammet<br />
visas i tabell 12.3.<br />
12.2.2<br />
Simuleringsmetod<br />
Simuleringsmetoden baseras på den ickelinjära<br />
strip-teorin som är en praktisk<br />
.