TM3031 Skips- og motorlære

Emnekode: 
TM3031
Studieprogram: 
Bachelor i militære studier - Lederskap med fordypning i maskinfag
Credits: 
10
Studienivå: 
Syklus 1
Undervisningssemester: 
2017 Høst
2018 Høst
2019 Høst
Eksamenssemester: 
2017 Høst
2018 Høst
2019 Høst
Undervisningsspråk: 
Norsk
Om emnet: 

Emnet skal gi nødvendig skipsteknisk kunnskap til å betjene, vedlikeholde og føre tilsyn med fartøyer i rollen som maskinoffiser i Marinen. Det skal danne et godt faglig grunnlag for bacheloroppgaven og videre studier.

Læringsutbytte: 

Kunnskaper

Etter endt utdanning har maskinoffiseren opparbeidet god forståelse for militære og sivile fartøyskonstruksjoner innen stabilitet, havarikontroll, styrke, skipets effektbehov og dynamiske egenskaper, vedlikehold og tilsyn. Maskinoffiseren kjenner godt til energikonverteringen, samspillet mellom skip og framdriftsanlegg og mekaniske forhold ved kraftoverføringen. Maskinoffiseren har og kjennskap til gjeldende regelverk på disse områdene.

Ferdigheter  

Etter endt utdanning

  • er offiseren i stand til å resonnere systematisk, løse problemer knyttet til marinefartøyers stabilitet, styrkemessige forhold, bevegelser og energibehovet til framdrift
  • kan offiseren anvende og gjøre rede for virkningsgradene til fremdriftslinjen for ulike fartøys løsninger
  • kan offiseren dimensjonere en delt framdriftaksling med tilhørende press/krympekobling ift belastning og utmattingsproblematikk
  • er offiseren i stand til å bruke fasiliteter og måleutstyr på laboratoriet, samt kunne framstille og tolke måledata
  • kan offiseren bruke relevant dataverktøy til å analysere grunnleggende og mer avanserte forhold

Generell kompetanse 

Etter endt utdanning er maskinoffiseren i stand til å kommunisere med andre om skip og framdriftsanlegg både muntlig, skriftlig og i et formelapparat.  Maskinoffiseren har også en grunnleggende forståelse for hvordan ny kunnskap og metode innen området utvikles, og hvilken betydning dette har for ingeniørfaglig praksis.

Praktisk organisering og arbeidsformer: 

Koordinering

Emnevalget koordineres med Verkstedopplæringen, Skipsteknisk seilas, Matematikk 1 & 2, Fysikk og kjemi, Mekanikk, Fluid- og termodynamikk, Stokastiske metoder og økonomi, Engelsk, Maskinkonstruksjon og Marint maskineri og systemer.

Arbeidsmåter

Det skal legges vekt på å bruke eksempler fra tjenesten som illustrasjon av emnet, jfr rammeplan for SKSK 1 punkt 5.1.3.

  • Gjennomgang av pensum med bruk av spørsmål/diskusjoner
  • Regneøvelser og oppgavegjennomgåelse av elev/lærer,
  • Elevframføringer, obligatoriske innleveringer, veiledning og selvstudium.
  • Laboratorieøvelser og datasimuleringer  
  • Prøver

Arbeidskrav

  • Obligatorisk deltagelse i undervisning
  • Veiledning
  • Obligatoriske innleveringer og prøver
  • 20 - 25t laboratoriearbeid og datasimuleringer  
Evaluering og kvalitetssikring: 

Godkjent fagråd Teknologi, 22.02.2013

Supplerende opplysninger: 

STCW-kode: A-III/1, A-III/2

STCW-funksjon: Maskineri og kontroll av skipets drift og omsorg for personer om bord på operativt- og ledelsesnivå

Pensum: 

Pensum

Skipets geometri og hydrostatikk

  • Framstilling av linjetegning, beregning av hydrostatiske størrelser og koeffisienter
  • Kurveblad / hydrostatiske tabeller, Bonjean kurver, lastemerker
  • Undervannsbåters hydrostatikk, stabilitet, trim og likevektspolygoner.

Intakt og skade stabilitet, overflatefartøyer

  • Tverr- og langskips stabilitet. Lasting, lossing, krengeprøve, vektregnskap
  • Effekt av fri væskeoverflate og skade til sjø
  • Stabilitet ved dokking/grunnstøting
  • Framstilling av GZ kurver fra linjetegning, Dynamisk stabilitet. Militære krav til intakt og skadestabilitet. Havarikontroll.
  • Regler for krigsfartøy. Sjøfartsdirektoratets og klasseselskaps regelverk for handelsfartøy. Gjeldende IMO- konvensjoner (SOLAS, MARPOL og Lastelinje)

Styrke, struktur og skrogvedlikehold

  • Oppbygging av skrogstrukturer, tegningsgrunnlaget for bygging av skroget. Materialvalg
  • Globale og lokale laster på skroget. Belastninger på skrogbjelken i stille vann og for designsjø. Skjærkraft-, moment-, og defleksjons diagrammer
  • Spenningsanalyse av tverrsnitt ved midtstasjonen
  • Knekning av søyler og platefelt
  • Sjokklaster og skipets respons
  • Periodisk besiktigelse og vedlikehold av skroget.
  • Regler for bygging av krigsfartøy, Sjøfartsdirektoratets forskrifter og DNV regelverk for handelsfartøy, klassesystematikk. Internasjonale regelverk, IMO og SOLAS.

Motstand og framdrift

  • Motstandskomponenter. Metoder for beregning av slepemotstand og slepeeffekt. Modellforsøk og prøvetur.
  • Propell og vannjet-teori . Bestemmelse av en propells hoveddimensjoner, propulsjonsvirkningsgrad, kavitasjonsproblematikk- herunder støy fra propulsorer og skrog. Forsøk i kavitasjonstunnel.
  • Hovedoppbygging, virkemåte og karakteristikker til dieselmotorer-, gassturbin,- og dampturbinanlegg samt kombinasjonsanlegg (CODAD, CODOG, CODAG og CODLAG).
  • Forbrenningsmaskiners virkelige prosesser og deres virkningsgrader. Etablering av varmebalanser fra simuleringer og forsøk
  • Luftforbruk. Luftinntaks-, og eksossystemer til marine forbrenningsmaskiner
  • Dimensjonering av motor og propell til gitt skip
  • Kraftoverføring, gir og akselsystemer, karakteristikker, opplagring, oppretting, kritiske turtall, akselvirvling og torsjonspenninger. Typiske feil og skader
  • Klutsjer og koblinger, dimensjonering av press og krympeforbindelser
  • Utmattingsproblematikk for akslinger

Sjøgående egenskaper

  • Fartøyets bevegelser i sjøgang. Møtefrekvens, Response Amplitude Operator (RAO) og bevegelsesspektre. Vurdering av sjøgående egenskaper. Modellforsøk
  • Rullestabilisering, ytelser av ulike anlegg.

Manøvreringsegenskaper

  • Ror og finner. Utforming av skrog og ror i forhold til manøvreringsevnen, modellforsøk av finne.
  • Manøverprøver.
  • Gruntvannseffekter, simulator og modellforsøk.

Prosjektering

  • Prosjektering av fartøyer - fram til byggekontrakt. Livsløpsbetraktninger.
  • Skipsbyggingsmetoder, arbeidsgang på byggeverksted fra kontraktinngåelse til levering.

Sjømilitære fartøys konsepter

  • Fartøystyper aktuelle for Sjøforsvaret og teorien bak disse.

Litteratur

  1. Rawson & Tupper, Basic Ship Theory 1 & 2, 5. utgave.
    Butterworth & Heinmann, ISBN: 0-750-6539-65 og -73
  2. Woud & Stapersma, Design of propulsion and electrical power generation systems, IMarEST, ISBN: 1-902536-47-9
  3. Saravanamutto,Rogers, Cohen, Straznicky,  Gas Turbine Theory, 6 utgave
    Pearson/Prentice Hall, ISBN 978-0-13-222437-6
  4. Hans Heinrich Meier-Peter: Compendium Marine Engineering,
  5. Seehafen verlag,  ISBN 978–3-87743-822-0

Utlevert av faglærer:

  • Manual for programvaren, Paramarine -versjon 7, GRC
  • Manual for Kongsberg Neptun lastehåndteringssimulator, VLCC-DH
  • Manual for Autoload  stabilitetsprogram, Nordkapp klassen
  • Utleverte notater og artikler.
  • Utlevert kopi av utvalgte kapitler i regelverk, FLO: NRAR,  DNV: HSLC-NSC samt IMO (SOLAS, MARPOL og Lastelinjekonvensjonen)
  • Utlevert underlag ifm laboratorie- og dataøvelser
Fremmøteplikt
Not required
Obligatoriske arbeidskrav:
Fremmøteplikt:Not required
VurderingsformGrupperingVarighetVarighetstypeKarakterskalaAndelJusterende muntligKommentarHjelpemidler
Skriftlig eksamenIndividuell5TimerA-F70 %Not required
MappevurderingIndividuell -A-F30 %Not requiredMappevurderingen består av prøver og obligatoriske innleveringer/laboratorierapporter. Mappekarakter oppgis ved semesterslutt som prosent.
Ved sensurering av eksamen har faglærer med mappekarakteren og fastsetter i samarbeid med sensor den endelige karakteren i faget.
Vurderinger:
Vurderingsform:Skriftlig eksamen
Gruppering:Individuell
Varighet:5
Varighetstype:Timer
Karakterskala:A-F
Andel:70 %
Justerende muntlig:Not required
Kommentar:
Hjelpemidler:
Vurderingsform:Mappevurdering
Gruppering:Individuell
Varighet:
Varighetstype:-
Karakterskala:A-F
Andel:30 %
Justerende muntlig:Not required
Kommentar:Mappevurderingen består av prøver og obligatoriske innleveringer/laboratorierapporter. Mappekarakter oppgis ved semesterslutt som prosent.
Ved sensurering av eksamen har faglærer med mappekarakteren og fastsetter i samarbeid med sensor den endelige karakteren i faget.
Hjelpemidler:
AktivitetVarighetVarighetstypeKommentar
Forelesninger120Timer
Individuell veiledning15Timer
Individuell105Timer
Forventet arbeidsinnsats:
Aktivitet:Forelesninger
Varighet:120
Varighetstype:Timer
Kommentar:
Aktivitet:Individuell veiledning
Varighet:15
Varighetstype:Timer
Kommentar:
Aktivitet:Individuell
Varighet:105
Varighetstype:Timer
Kommentar: