Preliminary design of Ro-Pax ferry

Αντωνιάδης, Παναγιώτης; Antoniadis, Panagiotis

dc.contributor.author	Αντωνιάδης, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Antoniadis, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2021-12-29T11:17:08Z
dc.date.available	2021-12-29T11:17:08Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54266
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21964
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Parametric design	en
dc.subject	Optimization	en
dc.subject	General arrangement	en
dc.subject	Stability	en
dc.subject	Structural analysis	en
dc.subject	Παραμετρική σχεδίαση	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Σχέδιο γενικής διάταξης	el
dc.subject	Ευστάθεια	el
dc.subject	Κατασκευαστική ανάλυση	el
dc.title	Preliminary design of Ro-Pax ferry	en
dc.title	Προκαταρκτική Σχεδίαση Ε/Γ - Ο/Γ Πλοίου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ship Design	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-15
heal.abstract	Ship design is admittedly an arduous procedure, requiring in-depth knowledge of the naval architects to achieve an efficient and techno-economically optimal design. Parametric ship design and design optimization consist powerful tools in facilitating the ship design procedure as current developments in computer hardware and software enable their application into the early ship design process with increased accuracy and acceptable computational demands. In this diploma thesis, the preliminary design of a large ro-pax ferry is conducted, derived from a newly developed parametric model developed by NTUA-SDL, which can generate ship designs within a range of sizes, as well as properties of the hull form (CB, LCB) and of the general arrangement (number of passengers and / or vehicles). An optimization study is carried out and the basic particulars of a techno-economically optimal design for a realistic operational scenario are determined. This design is then elaborated. A preliminary general arrangement plan is developed, aiming to clarify several design aspects not addressed extensively by the parametric model and the optimization procedure. Subsequently, the optimal design is further assessed in terms of intact and damage stability by providing detailed loading characteristics and finally, in terms of structural integrity by dimensioning the main structural components of the ship’s hull both in longitudinal and transverse directions. Both the parametric model and the stability assessment are set up in the well-known naval architectural software NAPA, by utilizing appropriate macros developed by NTUA-SDL using the programming language NAPA Basic. The development of the general arrangement plan is handled fully in the CAD-type software AutoCAD. Regarding the structural analysis, the software MARS2000, provided by Bureau Veritas (BV), is utilized along with the computational capabilities of the Microsoft Excel Spreadsheet software. More specifically, this thesis is comprised of six chapters. Chapter 1 provides an introductory description of ro-pax ships and their unique design characteristics. Chapter 2 introduces the concepts of parametric ship design and design optimization while providing a brief presentation of the parametric model developed by NTUA-SDL. Ultimately, an optimization case study is described, the outcome of which constitutes the main subject of the thesis. Chapter 3 elaborates on the details of the general arrangement plan of the optimal ship design described in Chapter 2, while in Chapters 4 and 5 the intact and damage stability of the optimal ship is assessed in greater detail, provided the thorough arrangement of the ship’s expected loading conditions. Finally, Chapter 6 aims to determine the ship’s main structural components and provide preliminary structural plans of certain transverse sections.	en
heal.abstract	Η σχεδίαση ενός πλοίου είναι, ομολογουμένως, μία επίπονη διαδικασία, η οποία απαιτεί εις βάθος γνώση του αντικειμένου από τους ναυπηγούς ώστε να πετύχουν μία αποτελεσματική και τεχνοοικονομικά βέλτιστη σχεδίαση. Η παραμετρική σχεδίαση και βελτιστοποίηση αποτελούν πολύτιμα εργαλεία που συμβάλλουν στη διαδικασία σχεδίασης ενός πλοίου, καθώς οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις επιτρέπουν την εφαρμογή τους στα πρώτα στάδια της σχεδίασης, προσφέροντας έτσι αυξημένη ακρίβεια με αποδεκτό υπολογιστικό κόστος. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιείται ο προκαταρκτικός σχεδιασμός ενός μεγάλου επιβατηγού – οχηματαγωγού (Ε/Γ – Ο/Γ) πλοίου, που προέρχεται από ένα νεοανεπτυγμένο παραμετρικό μοντέλο που αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Μελέτης Πλοίου (NTUA-SDL), το οποίο μπορεί να παράξει σχεδιάσεις πλοίων σε μια σειρά μεγεθών και ιδιοτήτων της γάστρας (CB, LCB) και της γενικής διάταξης (αριθμός επιβατών και / ή οχημάτων). Πραγματοποιείται μία εφαρμογή βελτιστοποίησης και προσδιορίζονται τα βασικά στοιχεία μιας τεχνοοικονομικά βέλτιστης σχεδίασης για ένα ρεαλιστικό σενάριο λειτουργίας. Στη συνέχεια, η σχεδίαση αυτή αναλύεται. Παράγεται ένα προκαταρκτικό σχέδιο γενικής διάταξης που αποσκοπεί στην αποσαφήνιση πολλών πτυχών του σχεδιασμού που δεν αντιμετωπίστηκαν εκτενώς από το παραμετρικό μοντέλο και τη διαδικασία βελτιστοποίησης. Στη συνέχεια, η βέλτιστη σχεδίαση αξιολογείται περαιτέρω ως προς την άθικτη ευστάθεια και την ευστάθεια έπειτα από βλάβη παρέχοντας λεπτομερή χαρακτηριστικά φόρτωσης του πλοίου και τέλος, ως προς την δομική ακεραιότητα διαστασιολογώντας τα κύρια δομικά στοιχεία της γάστρας του πλοίου τόσο στη διαμήκη όσο και στην εγκάρσια διεύθυνση. Τόσο το παραμετρικό μοντέλο όσο και η αξιολόγηση της ευστάθειας του πλοίου πραγματοποιούνται εντός του γνωστού ναυπηγικού λογισμικού NAPA, χρησιμοποιώντας κατάλληλα macros που αναπτύχθηκαν από το Εργαστήριο Μελέτης Πλοίου (NTUA-SDL) χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού NAPA Basic. Η ανάπτυξη του σχεδίου γενικής διάταξης πραγματοποιείται στο σύνολό του με το λογισμικό τύπου CAD AutoCAD. Όσον αφορά τη δομική ανάλυση, χρησιμοποιείται το λογισμικό MARS2000, που παρέχεται από τον νηογνώμονα Bureau Veritas (BV), σε συνδυασμό με τις υπολογιστικές δυνατότητες των υπολογιστικών φύλλων Microsoft Excel. Πιο συγκεκριμένα, η εργασία αποτελείται από έξι κεφάλαια. Το Κεφάλαιο 1 παρέχει μια εισαγωγική περιγραφή των Ε/Γ – Ο/Γ πλοίων και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους. Το Κεφάλαιο 2 εισάγει τις έννοιες της παραμετρικής σχεδίασης και βελτιστοποίησης, ενώ παρέχει μια σύντομη παρουσίαση του παραμετρικού μοντέλου που αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Μελέτης Πλοίου (NTUA-SDL). Τέλος, περιγράφεται μια εφαρμογή βελτιστοποίησης, το αποτέλεσμα της οποίας αποτελεί το κύριο αντικείμενο μελέτης της διπλωματικής εργασίας. Το Κεφάλαιο 3 αναλύει τις λεπτομέρειες του σχεδίου γενικής διάταξης του βέλτιστου πλοίου που περιγράφεται στο Κεφάλαιο 2, ενώ στα Κεφάλαια 4 και 5 η άθικτη ευστάθεια και η ευστάθεια έπειτα από βλάβη του βέλτιστου πλοίου αξιολογούνται λεπτομερέστερα, υπό την προϋπόθεση του αναλυτικού ορισμού των αναμενόμενων καταστάσεων φόρτωσης του πλοίου. Τέλος, το Κεφάλαιο 6 στοχεύει στον προσδιορισμό των κύριων δομικών στοιχείων του πλοίου και στην παροχή προκαταρκτικών κατασκευαστικών σχεδίων στοχευμένων νομέων (τομών) του πλοίου.	el
heal.advisorName	Ζαραφωνίτης, Γεώργιος	el
heal.advisorName	Zaraphonitis, George	en
heal.committeeMemberName	Ανυφαντής, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδάκης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Anyfantis, Konstantinos	en
heal.committeeMemberName	Papadakis, George	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλάσσιων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	99 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false