BSc + MSc


ПЛОВНОСТ И СТАБИЛИТЕТ БРОДА 1

 

Теоријска настава: Предавања обухватају следеће области. Геометрија бродског трупа: Основни појмови и величине, бродски коефицијенти, план бродских линија, хидростатичке криве, дијаграмски лист. Почетни стабилитет неоштећеног брода: Статички стабилитет (момент стабилитета, метацентарска висина, метацентарски радијус, угао статичког нагиба, утицај ветра, скретања и тегљења, утицај померања терета, висећих маса и течног терета), динамички стабилитет. Уздужни стабилитет брода: Трим и уздужно померање терета. Стабилитет неоштећеног брода при већим угловима нагиба: Крива тежишта истиснућа, тежишта водних линија и метацентра. Попречне криве стабилитета. Крива крака и момента стабилитета. Крива пута и потенцијалне енергије стабилитета. Брод са кружним, усправним и косим ребрима. Дијаграм статичког и динамичког стабилитета. Углови статичког и динамичког превртања брода. Методе прорачуна стабилитета. Подела стабилитета. Несиметрично оптерећен брод и брод са негативном метацентарском висином. Прописи о стабилитету брода.

Практична настава: Вежбе прате наставу с практичним примерима (задацима), а у оквиру њих студенти самостално раде и три класична бродска пројекта: План бродских линија, Дијаграмски лист брода, Прорачун стабилитета брода


БРОДСКЕ КОНСТРУКЦИЈЕ 1

 

Теоријска настава је једним делом енциклопедијског карактера. Ту се се студент упознаје са основним елементима конструкције трупа брода - њиховим називима (на српском и енглеском језику) , изгледом, основном функцијом, условима и оптерећењима које трпе у току експлоатације, начином израде, и различитим варијететима тих елемената и њиховог конструктивног извођења у зависности од типа и величине брода, примењеног система градње и сл. Са друге стране, паралелно се разматрају и основни принципи и методологија димензионисања елемената конструкције трупа, пре свега са аспекта чврстоће. Објашњава се настанак и садашња улога класификационих друштава и њихових правила за градњу бродова и основни аспекти неких директних прорачуна.

У практичном делу се на детаљном угледном примеру објашњава поступак избора минималних димензија елемената челичне конструкције трупа према оравилима за градњу бродова Лојд регистра. У оквиру самосталног пројекта студент исти поступак примењује у димензионисању конструкције "свог брода"


ТЕХНОЛОГИЈА БРОДОГРАДЊЕ

 

   
   
   
   

БРОДСКИ СИСТЕМИ  

Прорачун сложених бродских цевовода: Дијаграм притиска дуж цевовода. Карактеристика сложеног бродског цевовода. Одређивање пречника цевовода и избор пумпе за задате протоке. Карактеристике бродских пумпи. Спрезање пумпи и цевовода. Проблеми усисне висине. Симболи и арматура бродских цевовода. Типови бродских пумпи.

Појединачни бродски системи: Каљужни систем, хаваријски систем, систем за нужду, систем спасавања. Баластни систем. Накретни систем и систем трима. Санитарни системи: доводни санитарни системи (систем свеже и спољне воде), одводни санитарни системи (систем прљаве и загађене воде). Сливни систем. Системи танкера: теретни системи, одсисни системи, систем вентилације танкова, систем прања танкова, систем циркулације терета, систем грејања терета. Противпожарни системи: системи детекције пожара, системи гашења пожара (гашење водом, гашење инертним гасовима, гашење пеном, гашење халонима).


ОПРЕМА БРОДА  

Предмет се, укратко, састоји од следећих наставних целина:

1) Палубна опрема (опрема за сидрење, опрема за вез и кормиларски уређај)
2) Опрема за прекрцај терета (вертикални и хоризонтални прекрцај, бродске дизалице)
3) Сигурносна опрема (опрема за спашавање, навигациона опрема).

Предмет добија на значају ако се има у виду чињеница да се поједини типови бродова углавном међусобно разликују управо у погледу уграђене опреме. Наравно, уграђена опрема у знатној мери утиче и на цену самог брода. С друге стране, бродска опрема се махом не прави у бродоградилиштима већ се купује од специјализованих произвођача, па ово, донекле, утиче и на садржај предмета који је махом енциклопедијског карактера.

Имајући у виду горе речено, теоријска настава се не разликује много од практичне наставе, осим што се у оквиру ове друге поклања већа пажња непосредном раду са студентима, тј. аудиторне вежбе су сагласне материји која је изложена на предавањима.


ОТПОР БРОДА  

Да би се одредила снага главног бродског мотора, неопходно је претходно одредити отпор брода. Овај се, међутим, може добити или моделским испитивањима или разним приближним методама. Зато је теоријска настава првенствено оријентисана ка практичној примени бродске хидродинамике која се може применити у свакодневној инжењерској пракси, тј. изучавању метода за израчунавање отпора брода. Посебна пажња се придаје тумачењу моделских испитивања јер су она још увек најпоузданија, као и екстраполацији резултата с модела на брод. Сходно овом, настава се у грубим цртама реализује кроз следеће наставне целине: а) израчунавање појединих компоненти отпора брода, рашчлана отпора према ITTC препорукама, б) утицај плитке и ограничене воде, в) моделска испитивања, корелација модела с бродом, систематске и статистичке серије бродова, г) препоруке за избор (пројектовање) бродских форми и д) брзи неконвенционални бродови.

У оквиру практичне наставе, тежиште је бачено на израду самосталног пројекта који се, укратко, састоји у прорачуну отпора за уобичајени морски брод (форму), а који је студенту већ познат из предмета Пловност и стабилитет брода I; добијени резултати ће се користити и за пројект у предмету Пропулзија брода. Овим се омогућава да студент сагледа брод као целину, а сам отпор као део примењене бродске хидродинамике која је незаобилазна у процесу пројектовања брода. У оквиру овог дела наставе, студент се обучава да отпор израчуна и уз помоћ рачунара, тј. да сам направи одговарајући математички модел. Поред овог, поједине наставне целине које су обрађене у оквиру теоријске наставе, пропраћене су и израдом рачунских задатака.


ЧВРСТОЋА БРОДА 1  

У теоријском делу наставе студент се упознаје са различитим видовима попуштања бродске конструкције и њеним граничним стањима. Разматрају се основна оптерећења трупа и објашњава њихова класификација на статичка, квазистатичка и динамичка. Објашњава се основни концепт анализе примарног, секундарног и терцијарног одзива структуре и условна подела тих прорачуна на уздужну, попречну и локалну чврстоћу. У ту сврху проучавају се пре свега аналитичке и неке нумеричке методе прорачуна греда, решетки, неоребрених и оребрених плоча бродске конструкције. Објашњава се глобални концепт одговарајућих математичких модела трупа брода, упрошћења која је неопходно применити у циљу примене аналитичких метода, ограничења таквог приступа анализи и алтернативних нумеричких метода којима се могу та ограничења могу превазићи.

У практичном делу се кроз израду рачунских задатака студенти оспособљавају за самосталне прорачуне савијања и извијања греда и раванских решетки бродске конструкције и анализу савијања и проверу стабилности неоребрених плоча и оребрених панела структуре трупа. У савременој инжењерској пракси ове вештине су неопходне како у директним прорачунима чврстоће трупа тако и у конципирању полуемпиријских формула у правилима за градњу бродова класификационих друштава.


ПРОПУЛЗИЈА БРОДА  

У теориjском делу наставе студент се упознаје са међусобним утицајем трупа брода и пропелера, заједничким радом пропелера и мотора, разним типовима пропелера, и коначно избором/пројектовањем пропелера коришћењем уобичајених инжењерских метода. Објашњавају се и основни елементи неопходни за спровођење пробних вожњи и одређивања снаге бродског мотора. Проучавају се и моделска испитивања како би студент стекао неопходно знање да наручи, односно протумачи резултате истих. Коначно, студент се упознаје и са разним врстама пропулзора који више или мање базирају на пропелеру (рецимо, пропелер у сапници), као и онима који се од ових знатно разликују и који се уграђују код релативно неуобичајених типова бродова или на чамцима (на пример, водомлазни пропулзор). Помиње се и пренос снаге од мотора до пропулзора, јер од овога често зависи и избор (тип) самог пропулзора.

У оквиру практичне наставе, поред уобичајених рачунских задатака који прате поједина поглавља теоријске наставе, тежиште је бачено на израду самосталног пројекта (који се наставља на пројект из предмета Отпор брода). Пројект се, укратко, састоји у спровођењу прорачуна применом уобичајених инжењерских метода (неки од њих и уз употребу рачунара), с циљем да се одабере/испројектује оптималан пропелер, односно одабере адекватан бродски мотор. Поред горњег, потребно је урадити и технички цртеж пропелера.


ПЛОВНОСТ И СТАБИЛИТЕТ БРОДА 2  

Теоријска настава Предавања обухватају следеће области. Утовар/истовар терета: центрични утовар (положај тачке центричног утовара, утовар мале количине терета, утовар велике количине терета, утовар течног терета), ексцентрични утовар (газ, трим и нагиб брода). Продор воде: два алтернативна поступка (метода утовара терета и метода изгубљеног истиснућа), центрични продор (мале и велике количине воде), ексцентрични продор (трим и нагиб брода), продор воде у одељења са чврстим и течним теретом. Прорачун наплављивости: класични детерминистички прорачун (запремина, тежиште и дужина наплављених одељења, крива наплављивости), пробабилистички прорачун наплављивости брода. Насукање брода: одређивање реакције дна (случај мале и велике реакције), брод ослоњен дуж кобилице и брод ослоњен у једној тачки, стабилитет насуканог брода, критична реакција дна, проблем доковања и одсукања. Методе за побољшање стабилитета: методе повећања метацентарске висине (спуштање тежишта брода, утовар баласта, подизање тежишта истиснућа, повећање метацентарског радијуса променом главних димензија и коефицијената форме, блистер), методе побољшања додатног стабилитета брода (повећање слободног бока, промена форме ребара).

Практична настава Вежбе прате наставу с практичним примерима (задацима), а у оквиру њих студенти самостално раде и пројекат Наплављивости брода.


БРОДСКЕ КОНСТРУКЦИЈЕ 2  

У првом делу предмета разматрају се основни принципи и методологија прорачуна уздужне чврстоће трупа: одређивање оптерећења еквивалентног носача на основу криве специфичног узгона и криве специфичне тежине по јединици дужине брода; одређивање геометријских карактеристика попречног пресека еквивалентног носача; срачунавање додатне трансверзалне силе и момента савијања трупа од таласа према емпиријским формулама класификационих друштава; анализа укупног напонског стања. У другом делу теоријске наставе студенти се упознају са основним елементима и специфичностима конструкције трупа танкера, брода за превоз расутог терета и контејнерског брода - њиховим називима (на српском и енглеском језику) , изгледом, основном функцијом, условима и оптерећењима које трпе у току експлоатације, начином израде.

У практичном делу се на детаљном угледном примеру објашњава поступак прорачуна уздужне чврстоће трупа према правилима за градњу бродова класификационих друштава. У оквиру самосталног пројекта студент исти поступак примењује у димензионисању конструкције "свог брода".


ЧВРСТОЋА БРОДА 2  

Основни предмет проучавања у овом предмету је метода коначних елемената, као најважнија нумеричка метода за структурну анализу у савременој инжењерској пракси. Теоријски део наставе је осмишљен као први сусрет са методом коначних елемената за слушаоце којима она није главни предмет проучавања, већ само једна од многих алатки чију примену морају да савладају. То у већем делу разматрања дозвољава донекле упрошћен приступ, у коме се не инсистирати на свим детаљима математичких извођења а акценат ставља на аспекте битне за коректну практичну МКЕ анализу применом комерцијалних (готових) програмских пакета.

У практичном делу се кроз рад на рачунару и коришћење комерцијалних програмских пакета студенти оспособљавају за самосталне прорачуне типичних МКЕ модела бродске конструкције. Креће се од једноставнијих гредних модела - рамова попречних пресека брода и раванских решетки структуре трупа, и постепено прелази на сложеније моделе оребрених панела бродске конструкције који укључују и коначне елементе типа танке плоче.


ПРОЈЕКТОВАЊЕ БРОДА  

Теоријска настава: Основни принципи пројектовања брода Основни принципи пројектовања брода. Спирала пројектовања. Врсте и саставни делови пројекта брода. Пројекат на бази тежине, запремине и површине. Тежинске групе. Статистички подаци о бродовима. Пројектовање на бази статистичких података и прототипа. Пројектовање на бази статистичких података Поступак пројектовања на бази статистичких података. Формуле базиране на статистици постојећих бродова: главне димензије и њихови односи, коефицијенти форме, тежинске групе, снага мотора. Утицај димензија и форме брода на стабилитет, отпор, чврстоћу, кормиларење, поморственост. Прорачун прве апроксимације брода. Прорачун друге апроксимације брода. Пројектовање према прототипу Избор прототипа. Поступак пројектовања на бази прототипа. Главне димензије, коефицијенти горме, тежинске групе, снага мотора. Формирање бродских линија. Центрација. Израда генералног плана брода. Израда техничког описа. Специфичности различитих типова бродова Специфичности у пројектовању теретних бродова (вишенаменских, контејнерских, за расути терет, танкера), путничких бродова, ратних бродова итд. Специфичности у пројектовању речних бродова.

Практична настава: Прописи у бродоградњи Међународни прописи у бродоградњи: IMO, SOLAS, MARPOL, прописи о баждарењу, прописи о слободном боку, ECE прописи, ADN прописи. Национални прописи.


ПОНАШАЊЕ БРОДА НА ТАЛАСИМА  

Теоријска настава: Предавања обухватају следеће области. Љуљање брода на мирној води: Независно понирање, ваљање и посртање брода на мирној води. Спрегнуто понирање и посртање брода на мирној води. Сопствени периоди љуљања брода. Одређивање додатних маса и пригушења стрип теорија, Лујсова ребра. Таласи на површини воде: Хидродинамичка теорија таласа (основне једначине и гранични услови, дисперзиона релација, притисак, енергија таласа, регуларни и нерегуларни таласи). Стохастичка теорија таласа (функција расподеле, значајна висина, спактар таласа, стандардни спектри). Љуљање брода на регуларним таласима: Принудне силе и моменти. Преносне функције. Ваљање на регуларним таласима (поткритично, резонантно и наткритично ваљање). Понирање и посртање на регуларним таласима (утицај брзине пловидбе, опасна и безопасна резонанција, дијаграм подручја резонанције). Померање, брзине и убрзања тачака брода. Заливање палубе, излетање пропелера, слеминг. Додатни отпор брода на таласима. Утицај љуљања на путнике и посаду. Љуљање брода на нерегуларним таласима: Спектар љуљања брода на нерегуларним таласима, значајне и RMS вредности љуљања. Померања, брзине и убрзања тачака брода на нерегуларним таласима. Вероватноћа заливања палубе, излетања пропелера и слеминга. Додатни отпор на нерегуларним таласима. Утицај на путнике и посаду. Критеријуми поморствености. Могућност смањења љуљања. Стабилизатори љуљања: Подела стабилизатора и принципи рада. Пасивни стабилизатори (љуљне кобилице, љуљни танкови, паравани). Активни стабилизатори (пераје, активни љуљни танкови, жироскопи, кормило).

Практична настава: Вежбе прате наставу с практичним примерима (задацима), а у оквиру њих студенти самостално раде и пројекат Поморственост брода.


РАЧУНАРСКИ АЛАТИ У БРОДОГРАДЊИ  

У теoријском делу наставе студентима се детаљно објашњава концепт и основни аспекти примене појединих рачунарских програма и комерцијалних софтверских пакета из области геометрије брода, оснивања бродских линија, хидростатичких прорачуна дијаграмског листа и стабилитета брода, избора минимални димензија елемената челичне конструкције трупа брода, отпора и пропулзије брода.

У практичном делу наставе студенти се детаљно обучавају за рад са одговарајућим софтвером.


КОРМИЛАРЕЊЕ БРОДА  

Предмет се, укратко, састоји од следећих наставних целина:
1) Упознавање са основним својствима управљивости, с обзиром чињеницу да су поједини захтеви често контрадикторни (рецимо добро држање курса и добра управљивост/кормиларење).
2) Упознавање са стандардним испитивањима управљивости, и то са везаним/вођеним моделима (праволинијска испитивања, испитивања у кружном базену, испитивања РММ уређајем) и са слободним моделима, тј. бродовима (спирални и обрнути спирални тест, тест извлачења, Z тест, маневар окретања итд.).
3) Упознавање са активним и пасивним контролним уређајима, тј. млазним (бочним) пропулзорима, кормиларско-пропулзивним уређајима итд. као и разним типовима кормила.

У оквиру теоријске наставе тежиште је бачено на упознавању студента са општим принципима управљивости и неопходним математичким формулацијама. С друге стране, у оквиру практичне наставе тежиште је на примени горњих сазнања у свакодневној инжењерској пракси - дају се препоруке за пројектовање брода, кормила и сл., као и практична објашњења у вези спровођења стандардних тестова управљивости (поменутих у тачки 2).