Nachrichten 2016

Motion Analyse - Ponton "Offshore BHV 1" mit Topside "NOR OSS"


Im Auftrag der BVT Bremen GmbH & Co. KG führt die MET GmbH erfolgreich eine Untersuchung der Bewegungen der Umspannstation NOR OSS bei Transportvorgang durch. Das Modell bestand aus dem schwimmenden Ponton "Offshore BHV 1" und der Topside, die auf dem Ponton platziert war. Das Seegangsverhalten des Pontons mit dem Plattform wurde mit Berücksichtigung der ortspezifischen Umgebungsbedingungen (Wind, Wellengang, Wassertiefe) auf dem Transportweg von Bremerhaven zum Windpark Nordergründe simuliert. Die nichtlinearen Wechselwirkungen von Schiff, Seegang und Wind wurden transient in ANSYS-AQWA berechnet.

Mit Hilfe der berechneten Ergebnisse hat der Kunde eine Vorhersage über Bewegungsgrößen (Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung) in den wichtigsten Bauteilen der Umspannstation erhalten, um diese mit den zulässigen Werten zu vergleichen. Durch die Simulation konnten auch die ungünstigsten Wetterbedingungen (Wind & Wellengang) definiert werden, bei denen ein sicherer Transportvorgang der Umspannstation noch möglich ist.

 

Durchgehend simulationsgestützte Entwicklung von reibgeschweißten Hochleistungskolben

reibgeschweißte Hochleistungskolben

reibgeschweißte Hochleistungskolben


Im Rahmen des vom BMWI geförderten Forschungsverbundvorhabens „INKOV“ bestand die Teilaufgabe für die MET GmbH in der Erarbeitung einer durchgehend simulationsgestützten Entwicklung eines reibgeschweißten Hochleistungskolbens. Die Simulation selbst umfasste die Gusssimulation, die erstmalige Simulation des kompletten Reibschweißvorganges, den Festigkeitsnachweis und die Formkurvenberechnung der Versuchskolben. Die speziell für diesen Kolben geforderte hocheffiziente Fertigungstechnologie wurde von der SECO GmbH in Quedlinburg entwickelt und an entsprechenden Versuchskolben erfolgreich angewandt. Die messtechnische Ausrüstung und Erprobung in einem 1-Zylinder Versuchsmotor erfolgt beim Verbundpartner WTZ in Roßlau.

Mit dem erfolgreichen Abschluss der Forschungsarbeiten im Vorhaben INKOV können der Motorenindustrie neue Entwicklungsergebnisse für zukünftige hocheffiziente und wettbewerbsfähige Kolben für den maritimen Einsatz zur Verfügung gestellt werden.

 

Neues Forschungsprojekt begonnen!

Berechnung

Berechnung


Endprodukt

Endprodukt


Im Juli 2016 wurde das Verbundprojekt „Modellentwicklung zur Simulation der Shaker-Kühlung von Gasmotorenkolben für Schiffsmotoren und Evaluierung der Berechnungsergebnisse in einem 1-Zylinder-Forschungsmotor“, gefördert durch das BMWi/PTJ, gemeinsam mit der Caterpillar Energy Solutions GmbH begonnen.

Im Verbundprojekt soll eine neue innovative Kühlung für Gasmotorenkolben für neue, emissionsarme maritime Gasmotoren mit dem Ziel der Absicherung der Leistungserhöhung und der Einhaltung der hohen Umweltstandards der IMO erarbeitet werden.

Dazu werden eine treffsichere, durchgehend simulationsgestützte Vorhersagemethode und eine neuartige Mess- und Übertragungstechnik entwickelt, die den komplizierten Wärmeübertragungsvorgang der Plansch- oder Shakerkühlung beschreiben, erfassen und evaluieren.

 

Berechnungslösungen für neuartige Aquaparks auf Luxuslinern


Der Boom bei großen Luxuslinern führt zu dem Wunsch, besondere Erlebnisangebote wie neue Attraktionen im Aquapark als Alleinstellungsmerkmal auf den Schiffen zu realisieren, unter der Berücksichtigung der Minimierung der Investitionskosten (z. B. durch Leichtbauweisen) bei günstigem Betriebskostenniveau.

Dazu wurde im Forschungsprojekt „Modellentwicklung für neuartige Aquaparks auf Luxuslinern zur nachhaltigen Erhöhung des Passagierkomforts“ (FKZ: EP140661) erfolgreich die Entwicklung realitätsnaher Modelle und leistungsfähiger Berechnungs-/Simulationswerkzeuge durchgeführt. Das Projekt, welches durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wurde, dient der simulationsgestützten Dimensionierung, Auslegung und Konstruktion von Aquaparks an Bord von Luxuslinern.

Mit der entwickelten Simulationsmethodik und den leistungsfähigen Berechnungs- bzw. Simulationswerkzeugen können die hohen Komfortanforderungen an Luxusliner-Aquaparks für unterschiedliche Schiffsbewegungen unter allen Seebedingungen unter Berücksichtigung der komplexen Verbindung von strömungstechnischen, thermodynamischen und strukturmechanischen Leichtbau-Interaktionen erfüllt werden.

Die MET GmbH bietet für Erlebniswelten in Aquaparks moderne Auslegungen und Simulationen an, die

  • die Entwicklungszeiten von Kreuzfahrtschiffen deutlich verkürzen,
  • den Entwurfsprozess eines Kreuzfahrtschiffes effizienter gestalten,
  • die Kosten für Fertigung und Betrieb senken.

Nach erfolgreichem Abschluss bietet die MET GmbH Ingenieursdienstleistungen an für:

  • die Auslegung von Aquaparks bei unterschiedlichen Seebedingungen
  • die Optimierung des Energieeinsatzes (Betriebskosten)
  • den Einsatz von Leichtbaukonstruktionen
  • die Erhöhung des Nutzungskomforts von Aquaparks

Natürlich können auch Badelandschaften an Land von unseren neuen Methoden profitieren.

Die erprobte Berechnungsmethodik kann auf weitere Anwendungen und neue Geschäftsfelder übertragen werden, wie z. B.:

  • auf Großbauten mit komplexer Architektur sowie für hochauflösenden Innenraumströmungen,
  • auf Offshore-Einrichtungen, um im Vorfeld Abgasausbreitung und Windlasten simulationsgestützt zu untersuchen, die Umweltbeeinflussung zu ermitteln und Gefährdungs- und Risikoanalysen zu erarbeiten,
  • auf Schiffe und Offshore-Einrichtungen mit Helikopterlandedecks, um die Windverhältnisse auf dem Landedeck infolge des Einflusses von Schiffskörper und Aufbauten in einem frühen Projektstadium zu vorherzusagen,
  • auf Industrieanlagen, um z. B. Windwiderstand und Abgasausbreitung zu ermitteln.

Weitere Informationen unter: Aquaparks

 

MET GmbH auf der Statusseminars des PTJ


Nach 3 Jahren Laufzeit konnte das Verbundprojekt INKOV (Entwicklung innovativer Kolben- und Ventillösungen mit Werkstoffverbunden in Schiffsmotoren) sehr erfolgreich abgeschlossen werden.

Grundlage des Erfolges war das sehr enge arbeitsteilige Zusammenwirken zwischen den Partnern

  • Gesenkschmiede Schneider GmbH Aalen,
  • IWU Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik,
  • WTZ Roßlau gGmbH

und der MET Motoren- und Energietechnik GmbH, die speziell für die Bearbeitung des Teilprojektes 3 "Neue Auslegungs-, Dimensionierungsverfahren und Fertigungstechnologien für Schiffsmotorenkolben mit hybriden Werkstoffkombinationen" (FKZ: 03SX364C), verantwortlich war.

Das Neuartige in der Bearbeitung des genannten Teilprojektes ist ein durchgehend simulationsgestützter Entwicklungsablauf. Die Simulation umfasste die Berechnung der Spannungen und Verformungen des neuartigen reibgeschweißten Bimetallkolbens, bestehend aus einem Kolbenunterteil mit einem großen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem Kolbenoberteil, bestehend aus einem neu entwickelten warmfesten Werkstoff mit einem geringeren linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Mit dieser Werkstoffkombination wird die Behinderung der thermischen Ausdehnung des Kolbenoberteils durch das Kolbenunterteil minimiert und damit die Lebensdauer des reibgeschweißten Kolbens erhöht. Dazu wurden Simulationstools für Vorhersage der der Gießvorgänge sowie die Vorhersage des kompletten Reibschweißvorganges entwickelt, welches auch bei Betrachtung der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften den Einfluss der gewählten unterschiedlichen Fügepositionen und Wulstausbildungen auf die Beanspruchung des Kolbens analysiert.

Alle entwickelten Teilmodelle wurden einer praktischen Evaluierung unterzogen, bevor die nächste Modellierungsaufgabe gestartet wurde. Dadurch wurde eine große Realitätsnähe erzielt.

Für die Verbreitung dieser neuartigen Entwicklungstechnologie steht ein Technologiedemonstrator zur Verfügung, der ebenfalls für die zukünftige Marktwerbung für dieses innovative Produkt genutzt werden soll.

Veröffentlicht wurde das Verbundprojekt während des Statusseminars des PTJ am 08.12.2016.

Der Beitrag ist zu finden unter: http://juser.fz-juelich.de/record/825956/files/PTJ_08.pdf

Unser Dank gilt dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, welches die Fördermittel zur Verfügung stellte und dem Projektträger Jülich.

 

MET GmbH beim Kompetenzatlas Leichtbau des BMWi vertreten

CFD Berechnung eines Autoklaves

CFD Berechnung eines Autoklaves


CFD Berechnung eines Autoklaves

CFD Berechnung eines Autoklaves


Ab sofort können Sie die MET GmbH und weitere Informationen über unsere Kompetenzen im Bereich Leichtbau im interaktiven Netz-Portal mit zugrundeliegender Datenbank unter www.leichtbauatlas.de finden. Der Kompetenzatlas Leichtbau ist eine Internetseite, die alle Akteure aus leichtbaubezogenen Wirtschaftsbereichen darstellt. Ein bedeutender Aspekt ist hierbei die branchen- und insbesondere die werkstoff- und materialübergreifende Betrachtung. Dadurch haben wir bei unseren Projekten die Möglichkeit, auf ein Netzwerk von allen relevanten Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus der Leichtbaubranche zurückzugreifen. Das Portal wurde im Auftrag des BMWi vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) und der Brimatech Services GmbH aus Österreich vorbereitet.

 
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