Θέμα Μελέτης & Σχεδίασης Πλοίου – Συμβουλευτική Υποστήριξη για Ναυπηγούς ΕΜΠ
Το Θέμα Μελέτης & Σχεδίασης Πλοίου αποτελεί ένα από τα πιο απαιτητικά και καθοριστικά μαθήματα του Ζ’ εξαμήνου Ναυπηγών ΕΜΠ. Για πολλούς φοιτητές, είναι η πρώτη φορά που καλούνται να ανταπεξέλθουν σε ένα τόσο απαιτητικό και συνδυαστικό project που συνδυάζει θεωρία, υπολογισμούς και πραγματικά κριτήρια σχεδίασης ώστε να πραγματοποιηθεί μια ολοκληρωμένη προμελέτη πλοίου.
Στην Πρόωση, έχοντας στηρίξει εκατοντάδες φοιτητές και σε αυτό το project, προσφέρουμε πλέον αποτελεσματική συμβουλευτική υποστήριξη μέσα από στοχευμένα μαθήματα πλήρως προσαρμοζόμενα στις ανάγκες και ταχύτητα του φοιτητή βοηθώντας τον να κατανοήσει, να οργανώσει και να ολοκληρώσει σωστά και να εξεταστεί με επιτυχία σε όλα τα επιμέρους ερωτήματα του project του.
🔹 Τι είναι το Θέμα Μελέτης & Σχεδίασης Πλοίου
Το project περιλαμβάνει μια διακριτή δομή ερωτημάτων για τη μελέτη του επιλεγμένου πλοίου. Ακολουθούν τυπικοί τίτλοι των ερωτημάτων και αναλυτικές περιγραφές των επιμέρους απαιτήσεων:
1. Επιλογή κυρίων διαστάσεων και συντελεστών μορφής.
Το ερώτημα 1, περιλαμβάνει τον προσδιορισμό των βασικών μεγεθών για το υπό μελέτη πλοίο σύμφωνα με λίστα και αντίστοιχα μεγέθη όμοιων πλοίων και του πατρικού πλοίου, με κριτήρια ελέγχων για την εκλογή τους όπως το εύρος των αντίστοιχων τιμών των όμοιων πλοίων καθώς και τη διαφορά Γεωμετρικού Βάρους (ΔΓ) με το άθροισμα βάρους Deadweight-Πρόσθετου βάρους-Φορτίου δεξαμενών & και λοιπών μη σταθερών φορτίων και του βάρους Lightship-Κενού Σκάφους (ΔΒ).
2. Προκαταρκτική προσέγγιση ισχύος πρόωσης και επιλογή προωστηρίου εγκατάστασης.
Το ερώτημα 2, περιλαμβάνει τον προσδιορισμό της απαιτούμενη ισχύος μέσω του συντελεστή αγγλικού ναυαρχείου (CN) των όμοιων πλοίων καθώς και άλλων μεθόδων και διαγραμμάτων ώστε να επιλεχθεί η κατάλληλη προωστήρια εγκατάσταση (κύριος κινητήρας) καθώς και οι ηλεκτρογεννήτριες του πλοίου.
3. Προϋπολογισμός βάρους πλήρως εξοπλισμένου αλλά άφορτου πλοίου.
Το ερώτημα 3, περιλαμβάνει τον υπολογισμό των βαρών Lightship του πατρικού και κατόπιν του υπό μελέτη πλοίου
(με τη χρήση διορθωτικού συντελεστή μεταξύ τους), εφαρμόζοντας αρκετές μεθόδους προσδιορισμού των επιμέρους βαρών του Lightship (i.Steel-Βάρος Μεταλλικής Κατασκευής, ii. Machinery-Μηχανολογικού Εξοπλισμού, iii.Outfitting-Ενδιαίτησης) όπως :
[για το Wsteel] Μέθοδο Watson, Μέθοδο των Διαφορών, Μέθοδο Κυβικού Συντελεστή, Μέθοδο Danckwardt, Διαγράμματα, Strohbusch, Vollbrecht-Tobbicke, Schneekluth, Muller – Coster – Hansa, Προσεγγιστικούς Τύπους
[για το Wmachinery] Μέθοδο με εμπειρικούς συντελεστές και προσδιορισμό των υποομάδων WMM+WMS+WMR, Συγκριτικά στοιχεία όμοιων μηχανολογικών εγκαταστάσεων, Διαγράμματα,
[για το Woutfitting] Μέθοδο Συντελεστών-Strohbusch, Προσεγγιστικοί Τύποι, Διαγράμματα, Schneekluth,
4. Προκαταρκτικός έλεγχος κανονισμών ασφαλείας με έμφαση στην ευστάθεια.
Το ερώτημα 4, περιλαμβάνει τον υπολογισμό του διαμήκους κέντρου (LCG) του Lightship του πατρικού και κατόπιν του υπό μελέτη πλοίου (με τη χρήση διορθωτικού συντελεστή μεταξύ τους), της ανάλυσης πρόσθετου βάρους Deadweight του υπό μελέτη και του πατρικού πλοίου για κάθε επιμέρους ομάδα της κατηγορίας (όπως Payload, Fresh Water, Fuel Oil κλπ..) καθώς και τα κατακόρυφα κέντρα βάρους (KG) τους. Επιπλέον υπολογίζεται το ελάχιστο απαιτούμενο έρμα-ballast water κατά την νομοθεσία MARPOL και πραγματοποιείται και ο έλεγχος της ευστάθειας (προσδιορισμός των μεγεθών KB, BM, KM, KG & GM) του υπό μελέτη πλοίου.
5. Προϋπολογισμός μεταφορικής ικανότητας και έλεγχος κανονισμού γραμμής φόρτωσης.
Το ερώτημα 5, περιλαμβάνει τον υπολογισμό του όγκου δεξαμενών με βάση τις κύριες διαστάσεις του πλοίου και έλεγχο των αποδεκτών αποκλίσεων για το πατρικό και υπό μελέτη πλοίο. Και περιλαμβάνει επίσης υπολογισμό της γραμμής φόρτωσης σύμφωνα με την διεθνή σύμβαση γραμμής φόρτωσης 1996-Load Line Convention (i.βασικό ύψος εξάλων (BYE), διορθώσεις: ii.πλοίων κατηγορίας Α, Β-Β60 ή Β100, iii.καλύμματα στομίων κυτών, iv.μήκους πλοίου, v.συντελεστή γάστρας (CB), vi.πλευρικού ύψους (DF), vii.υπερκατασκευών και πυργωτών υπερκατασκευασμάτων, viii.σιμότητας) καθώς και με έλεγχο ύψους εξάλων, μέγιστο έμφορτο βύθισμα και ύψος πρώρας.
6. Ανάπτυξη σχεδίου ναυπηγικών γραμμών και προκαταρκτικού σχεδίου γενικής διάταξης.
Το ερώτημα 6Α, περιλαμβάνει την ανάπτυξη του πλέγματος ναυπηγικών γραμμών σε αρχείο .blines στο λογισμικό AVEVA MARINE (Initial Design) – Lines δουλεύοντας αρχικά επί των καμπυλών πρύμνης (stern profile) και πλώρης (stem profile), παράλληλου τμήματος (parallel mid body-PMB), Flat of Side (FOS) & Flat of Bottom (FOB). Στη συνέχεια γίνεται (εάν απαιτείται) κατάλληλη προσαρμογή των χαρακτηριστικών της γεωμετρίας Cb & LCB και ακολουθεί η διαδικασία της εξομάλυνσης των νομέων-Sections και ισάλων-Waterlines. Πραγματοποιείται προκαταρκτικός έλεγχος υδροστατικών μεγεθών και δημιουργία του stem half siding, end surfaces για την βελτίωση του βολβού και προσαρμογή του πιο πρωραίου νομέα του πλοίου. Στη συνέχεια το αρχείο εξάγεται, κατάλληλα μέσω του λογισμικού AVEVA MARINE (Initial Design) – Lines Plot, σε αρχείο .dxf / .dwg προς προετοιμασία τελικού παραδοτέου σχεδίων ναυπηγικών γραμμών στο AutoCAD.
Το ερώτημα 6Β, περιλαμβάνει την εκπόνηση του Σχεδίου Γενικής Διάταξης (General Arrangement Plan) και Σχεδίου Χωρητικότητας (Capacity Plan) στο λογισμικό AutoCAD χρησιμοποιώντας όψεις – τομές του 3D μοντέλου του υπό μελέτη πλοίου όπως έχει σχεδιαστεί στο Ερώτημα 7 και συμπληρώνοντας πληροφορίες από τα αντίστοιχα σχέδια του πατρικού πλοίου και περαιτέρω κατασκευαστικές λεπτομέρειες επί του σχεδίου καθώς και λοιπές απαιτήσεις του ερωτήματος (DWT Scale, Plimsol Mark, Compartments Capacity Tables).
7. Υπολογισμοί υδροστατικής ευστάθειας, χάραξη υδροστατικού διαγράμματος, καμπυλών ευστάθειας και κατακλυσίμων μηκών.
Το ερώτημα 7, περιλαμβάνει την εξαγωγή της πληροφορίας της γάστρας από το ερώτημα 6Α μέσω του λογισμικού AVEVA MARINE (Initial Design) – Lines στο λογισμικό AVEVA MARINE (Initial Design) – Britfair Editor αρχείο .bri και κατόπιν εισαγωγή και δημιουργία ολόκληρης της γάστρας του υπό μελέτη πλοίου στο λογισμικό AVEVA MARINE (Initial Design) – Surface & Compartment σε αρχείο .dm. Εκεί ακολουθεί η δημιουργία του envelope-περίβλημα της γάστρας και του frame spacing ως χώρο σχεδίασης των εσωτερικών στοιχείων, φρακτών (Internal Surface Editor για longitudinal, transverse-απλά ή corrugated με stools- & deck στοιχεία) και δεξαμενών (Compartment Editor για απλές και σύνθετες-merged δεξαμενές). Στη συνέχεια η σχεδιασμένη γεωμετρία εισάγεται στο λογισμικό AVEVA MARINE (Initial Design) – Hydrostatics & Hydrodynamics σε αρχείο .calc όπου πραγματοποιείται η εισαγωγή βασικών πληροφοριών στο ship data tab, η διαμόρφωση του Tank Plan, τα είδη φορτίων-cargo types με τα ειδικά τους βάρη-cargo densities και αντιστοίχιση των δεξαμενών, εισαγωγή των στοιχείων των κατανομών βαρών του Lightship από τα Ερωτήματα 1-5, δημιουργία των deck edge points & profile points για τον υπολογισμό του κριτηρίου καιρού-wind criterion, υπολογισμό των στοιχείων Hydrostatics, Deadweight Scale, Cross Curves & Bonjean Curves, δημιουργία των καταστάσεων φόρτωσης: i.Lightship Condition, ii.Full Load Departure (FLD), iii.Full Load Arrival (FLA), iv.Normal Ballast Departure (NBD), v.Normal Ballast Arrival (NBA) και έλεγχος των κατακλύσιμων μηκών-floodable lengths του πλοίου για διαφορετικά permeabilities. Τέλος προετοιμάζονται αναλυτικά στο AutoCAD ως παραδοτέα σχέδια: i.Hydrostatics Diagram, ii.Cross Curves, iii.Sectional Area Curves & iv.Floodable Lengths.
8. Εφαρμογή κανονισμού καταμέτρησης.
Το ερώτημα 8, περιλαμβάνει τον υπολογισμό ολικής χωρητικότητας-GROSS Tonnage καθώς και της καθαρής χωρητικότητας-NET Tonnage σύμφωνα με τους διεθνείς κανονισμούς. Επιπλέον κατόπιν των υπολογισμών για τις χωρητικότητες προσδιορίζεται η σύνθεση του πληρώματος για το υπό μελέτη πλοίο.
9. Υπολογισμός αντίστασης, επιλογή και σχεδίαση έλικας και πηδαλίου.
Το ερώτημα 9Α&Β, περιλαμβάνει τον υπολογισμό της Αντίστασης της γάστρας του υπό μελέτη πλοίου για διάφορα σημεία ταχυτήτων εφαρμόζοντας μεθόδους όπως : i.BSRA, ii.FORMDATA (Guldhammer & Harvald), iii. Lap-Keller, iv.Holtrop & Mennen, v. Hollenbach, vi.Kristensen. Κατόπιν αξιολόγησης των αποτελεσμάτων και επιλογής αντιπροσωπευτικής καμπύλης απαιτήσεων της γάστρας του υπό μελέτη πλοίου υπολογίζονται οι συντελεστές αλληλεπίδρασης έλικας-πλοίου (συντελεστής ομόρρου w, συντελεστής μείωσης ώσης tμ, βαθμός απόδοσης σχετικής περιστροφής ηR), επιλέγονται τα βασικά χαρακτηριστικά της έλικας (Διάμετρος, P/D, AE/A0) και γίνεται έλεγχος σπηλαίωσης με βάση το διάγραμμα Burill. Στη συνέχεια υπολογίζεται με το πρόγραμμα GRID το πλέγμα ισοβηματικών-ισοταχών για την επιλεχθείσα διάμετρο της έλικας καθώς και για διάμετρο 10% μικρότερη και 10% μεγαλύτερη και ακολουθεί σύγκριση αποτελεσμάτων και έλεγχοι σπηλαίωσης. Η διαδικασία συνεχίζεται με τον υπολογισμό της κύριας μηχανής του πλοίου από καταλόγους των κατασκευαστών (Everllence-ex. Man Energy Solutions, Wärtsilä, Winterthur Gas & Diesel -WinGD) λαμβάνοντας υπόψιν και περιθώριο ισχύος κινητήρα σύμφωνα με τις ισχύουσες απαιτήσεις. Δημιουργείται το layout diagram του επιλεγμένου κινητήρα και προσδιορίζονται οι στροφές και ταχύτητα πλεύσης και καθαρή κατάσταση γάστρας-Clean Hull Condition, ρυπασμένη κατάσταση με 20% προσαυξημένη ισχύ ρυμούλκησης-Fouled Hull Condition και ρυπασμένη κατάσταση + δυσμενή καιρό με 40% προσαυξημένη ισχύ ρυμούλκησης-Fouled Hull + Bad Weather Condition. Δημιουργείται επίσης το loading diagram του κινητήρα με τις καμπύλες των τριών περιπτώσεων. Τέλος δημιουργείται το κατασκευαστικό σχέδιο της έλικας (που περιλαμβάνει τις : i.εκτεταμένες τομές και εκτεταμένο περίγραμμα του πτερυγίου, ii.περίγραμμα του ανεπτυγμένου πτερυγίου, iii.προβολή του πτερυγίου στο επίπεδο XY και YZ και τομές με την πλύμνη) καθώς και αντίστοιχες λεπτομέρειες σε κάθε ζητούμενο επίπεδο σχεδίασης και για την πλύμνη. Το ερώτημα 9Γ, περιλαμβάνει τον υπολογισμό των διαστάσεων, την μελέτη αντοχής και δημιουργία του κατασκευαστικού σχεδίου του πηδαλίου-Rudder Plan του υπό μελέτη πλοίου. Γίνεται επιπλέον έλεγχος πηδαλιουχίας και ελικτικότητας και επιλογή του μηχανισμού και άξονα περιστροφής του πηδαλίου.
10. Υπολογισμοί στοιχείων αντοχής Μέσης Τομής με βάση τους κανονισμούς του προδιαγραφόμενού Νηογνώμονα και ανάπτυξη κατασκευαστικού σχεδίου Μέσης Τομής.
Το ερώτημα 10, περιλαμβάνει την διαστασιολόγηση των κύριων κατασκευαστικών στοιχείων (ελασμάτων-plates, ενισχυτικών-stiffeners και σταθμίδων-girders) της μέσης τομής του πλοίου σύμφωνα με τις απαιτήσεις και κανονισμούς των Νηογνωμόνων (Common Structural Rules(CSR)-Classification Societies), μέσω του υπολογισμού φορτίσεων που δέχεται κάθε στοιχείο της μέσης τομής του υπό μελέτη πλοίου. Στη συνέχεια πραγματοποιείται έλεγχος των ροπών αδράνειας και αντίστασης σύμφωνα με τα προβλεπόμενα όρια των κανονισμών, τόσο σε τοπικό επίπεδο των κατασκευαστικών στοιχείων όσο και σε συνολικό επίπεδο της Μέσης Τομής. Τέλος προετοιμάζεται και λεπτομερές σχέδιο της Μέσης Τομής-Midship Section Plan του υπό μελέτη πλοίου σύμφωνα με τα αποτελέσματα της διαστασιολόγησης.
11. Σχεδίαση διαγραμμάτων διατμητικών δυνάμεων και καμπτικών ροπών σε ήρεμο νερό και σε κυματισμούς.
Το ερώτημα 11, περιλαμβάνει την αναλυτική μελέτη του Lightship στο λογισμικό AVEVA MARINE (Initial Design) – Hydrostatics & Hydrodynamics σε αρχείο .calc με τον υπολογισμό των επιμέρους βαρών Whull-βάρος γάστρας και Wsuperstructures-βάρος υπερκατασκευών από το συνολικό Wsteel των ερωτημάτων 1-5 & 7 και προετοιμασία διαγραμμάτων κατανομών βαρών για όλες τις επιμέρους ομάδες, καθώς και αντίστοιχη προετοιμασία διαγραμμάτων κατανομών βαρών για όλα τα επιμέρους στοιχεία των ομάδων Deadweight (Payload, HFO, Fresh Water, Crew κλπ..). Στη συνέχεια και δεδομένης της αναλυτικής μελέτης βάρους του Lightship υλοποιείται εκ νέου υπολογισμός της κατάστασης Full Load Departure (FLD) για ήρεμο νερό-Still Water, κυματισμό με εφελκυσμό καταστρώματος-Hogging και κυματισμό με θλίψη καταστρώματος-Sagging. Επίσης γίνεται εξαγωγή των αποτελεσμάτων για διατμητικές δυνάμεις-Shear Forces και καμπτικές ροπές-Bending Moments για την κάθε περίπτωση FLD και σύγκριση και παρουσίαση των μεγεθών με τα αντίστοιχα όρια από του κατασκευαστικούς κανόνες-Common Structural Rules (CSR) για διαμήκη αντοχή-longitudinal strength.
12. Προϋπολογισμός κόστους κατασκευής και υπολογισμός δείκτη EEDI.
Το ερώτημα 12, περιλαμβάνει τους υπολογισμούς των οικονομικών μεγεθών του πλοίου σχετικά με το κόστος κτήσης, αξιολόγησης της επένδυσης σε επίπεδο απόδοσης και απαιτούμενου χρόνου για απόσβεση. Επιπλέον στο ερώτημα υπολογίζεται και ο δείκτης Energy Efficiency Design Index (EEDI) με βάση τον οποίο προσδιορίζεται η ενεργειακή αποδοτικότητα του πλοίου από το στάδιο σχεδίασης, σύμφωνα με τις τιμές αναφοράς για τον συγκεκριμένο τύπο πλοίου και τη χωρητικότητα του.
🔹 Με τι δυσκολεύονται συνήθως οι φοιτητές
Από την εμπειρία μας στην Πρόωση, τα πιο συχνά σημεία δυσκολίας που αντιμετωπίζει ο φοιτητής/η φοιτήτρια είναι:
- Δεν υπάρχει ξεκάθαρο roadmap ή υπάρχουν δυσκολίες και ασάφειες για την εκκίνηση και υλοποίηση του κάθε ερωτήματος.
- Η συγκέντρωση απαραίτητου υποστηρικτικού υλικού για την υλοποίηση κάθε ερωτήματος απαιτεί αρκετό χρόνο και κόπο.
- Αφιερώνεται αρκετός χρόνος σε δοκιμές trial & error τόσο σε επίπεδο υπολογισμών όσο και σχεδίασης.
- Εμφανίζεται εκτεταμένη δυσκολία στην αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των υπολογισμών.
- Υπάρχει δυσκολία στη σύνδεση θεωρητικών πληροφοριών με πρακτικά ζητήματα και κριτική σκέψη, που είναι απαραίτητη για κατάλληλες παραδοχές και αποφάσεις για την πρόοδο των ερωτημάτων.
- Οι επιμέρους εξετάσεις κάθε ερωτήματος από επιβλέποντες καθηγητές απαιτούν διαφορετική και εκτεταμένη προετοιμασία, τόσο επί των παραδοτέων αρχείων (τεχνικών εκθέσεων, υπολογιστικών αρχείων, σχεδίων) όσο και σε επίπεδο θεωρίας.
Το project έχει υψηλό εκπαιδευτικό χαρακτήρα και μεγάλη αξία, η έλλειψη ωστόσο δομημένης καθοδήγησης συχνά οδηγεί σε ασάφιες, άγχος και μεγάλες χρονικές καθυστερήσεις.
🔹 Πώς υποστηρίζει η Πρόωση το μάθημα
Η ομάδα μας αποτελείται από αποφοίτους Ναυπηγούς ΕΜΠ που έχουν ολοκληρώσει το συγκεκριμένο project και διαθέτουν και εκτεταμένη πραγματική εμπειρία στη ναυτιλία και τη ναυπηγική.
Προσφέρουμε:
1. Δομημένη συμβουλευτική υποστήριξη και καθοδήγηση βήμα-βήμα
Από την πρώτη συνεδρία οργανώνουμε το project σε στάδια, με ξεκάθαρες οδηγίες και ημερομηνίες.
2. Αναλυτική υποστήριξη στους υπολογισμούς
Ελέγχουμε τη λογική, βοηθάμε στον έλεγχο σφαλμάτων, στις παραδοχές και στις ερμηνείες αποτελεσμάτων.
3. 1:1 συνεδρίες με καθηγητή
Η υποστήριξη υλοποιείται αποκλειστικά προς τα 1 ή 2 άτομα της κάθε ομάδας project και με ευέλικτο τρόπο επιλογής διεξαγωγής του μαθήματος: διαδικτυακά ή δια ζώσης, ανάλογα τις ανάγκες του φοιτητή.
4. Αξιολόγηση reports & σχεδίων
Τεκμηριώνουμε σωστά τις παραδοτέες τεχνικές εκθέσεις και τις λεπτομέρειες των σχεδιαστικών και υπολογιστικών αρχείων, καθώς η δομημένη και εμπεριστατωμένη παρουσίαση βοηθούν σημαντικά και την τελική βαθμολογία του κάθε ερωτήματος.
5. Στοχευμένη βοήθεια χωρίς “έτοιμες λύσεις”
Δεν “παραδίδουμε” εργασίες – βοηθάμε τον φοιτητή/τρια ή την ομάδα φοιτητών/τριων να κατανοήσει σε βάθος το κάθε σκέλος του project και να το υλοποιήσει πρωτογενώς, χωρίς πρακτικές “έτοιμων λύσεων”.
🔹 Γιατί οι φοιτητές εμπιστεύονται την Πρόωση
- Προερχόμαστε από τις ίδιες σχολές και γνωρίζουμε τι πραγματικά ζητάει το μάθημα.
- Έχουμε πολυετή εμπειρία στο Θέμα Πλοίου.
- Εξηγούμε με απλό και πρακτικό τρόπο.
- Δίνουμε δομή, μεθοδολογία και κατεύθυνση.
- Χτίζουμε εμπιστοσύνη και σχέσεις που κρατούν μέχρι την αποφοίτηση.
🔹 Πώς ξεκινάς
Αν θέλεις να ξεκινήσεις υποστήριξη για το Θέμα Μελέτης & Σχεδίασης Πλοίου, συμπλήρωσε τη φόρμα ενδιαφέροντος εδώ και θα σε καλέσουμε άμεσα.