Laivojen rännivastuksen simulointi

Diplomityön tarkoituksena oli tutkia laivan rännivastuksen koostumusta ja erityisesti kitkan vaikutusta siihen. Työ koostui kahdesta osasta. Ensimmäisessä osassa suoritettiin kolme mallikoesarjaa jäärännissä ja yksi avovedessä. Kaikissa kolmessa rännissä suoritettiin samanlaiset koesarjat, jotta pystyttiin poistamaan vaihtelevien jääominaisuuksien tuomaa epävarmuutta. Rännin valmistukseen käytettiin aikaisemmin kehitettyä menetelmää. Mallikokeissa pyrittiin mallintamaan leveää ränniä jollaisia on talvisin muunmuassa Helsingin edustalla. Mallikokeista mitattiin hinausvastus ja vaunun siirtymä. Kun kokonaisvastus sekä rännissä, että avovedessä oli laskettu, määritettiin jäävastuksen osuus laivan kokonaisvastuksesta. Työn toinen osa koostui tietokonelaskennasta. Suoritetut kokeet mallinnettiin aikaisemmin kehitetyllä diskreettielementtimenetelmällä. Mallikokeista saatuja jäävastuksia ja laskettuja tuloksia verrattiin keskenään. Lakentamallilla myös tutkittiin eri rännileveyksien, eri jäämäärien sekä erityisesti eri kitkakertoimien vaikutusta vastukseen. Laskentamallia myös muokattiin jotta pystyttiin laskemaan laivan kulkuvastusta jääpalakentässä, sekä laivan tunkeutumista jääpalakenttään. Työstä saadut tulokset antavat pohjaa tulevalle numeeristen menetelmien kehitykselle