Mechanica van Maritieme Constructies 1

Een maritieme constructie heeft sterkte- en stijfheidseigenschappen die bepalen hoe de respons (d.w.z. reactie) zal zijn op een bepaalde belasting (d.w.z. actie) en zelfs als dat aan de orde is hoe de constructie zal falen. Het heeft iets magisch om die eigenschappen zodanig toe te kennen, waardoor de constructie zich zal gedragen zoals gewenst. Uitgerekend daarom draait het in dit vak.

Er zal voor de grofweg 2 te onderscheiden topologieën, verstijfd plaatveld constructies en vakwerkconstructies, aandacht worden besteed aan het identificeren en beschrijven van de mechanica: d.w.z. een introductie van de verschillende vormen van belasting, stijfheid en sterkte, respons en falen, evenals randvoorwaarden, interne krachtsoverdracht, functies van constructie onderdelen en hiërarchie. Ook duurzaamheidsaspecten op materiaal- en constructieniveau komen aan bod.

Voor de modelvorming van de belasting, de stijfheid en sterkte en de respons voor een maritieme constructie in verstijfd plaatveld configuratie op lokaal (plaat), regionaal (verstijfd plaatveld) en globaal (scheepsromp) niveau zal gebruik worden gemaakt van Euler balk mechanica. Voor de belangrijkste vorm van stijfheid en sterkte, buiging, zal aandacht worden besteed aan efficiëntie en effectiviteit, alsmede optimale materiaal- en productiekosten. Het faalgedrag is beperkt tot de lineair elastische limiet van het materiaal. Een vergelijking met regelgeving zal worden gemaakt.

Voor één van de vormen van falen, plasticiteit, zal er m.b.v. een balkproef een experiment worden uitgevoerd om een beeld te krijgen van de invloed van de balkgeometrie (d.w.z. stijfheid en sterkte verdeling) op het bezwijkgedrag.

Maritieme constructies zijn vaak complex. Het opdelen in een eindig aantal elementen met minder complexe eigenschappen maakt het mogelijk om tenminste een benaderingsoplossing van de respons te verkrijgen. Hiervan zal gebruik worden gemaakt bij de modelvorming van (2D) vakwerkconstructies, opgebouwd uit staven en (Euler)balken. De focus zal gericht zijn op de formulering van de element stijfheidsmatrix, de assemblage van de systeemmatrix, het inpassen van de randvoorwaarden en de belasting, het oplossen van het stelsel vergelijkingen m.b.v. lineaire algebra en het berekenen van de element respons.