Värdet ”fartyg” omfattar alla typer av vattenfarkoster, inklusive icke-deplaceringsfarkoster, WIG-fartyg och sjöflygplan, som används eller kan användas som transportmedel på vatten. De viktigaste delarna av marinarkitekturen är:
HydrostatikEdit
Hydrostatik avser de förhållanden som fartyget utsätts för när det vilar i vatten och dess förmåga att hålla sig flytande. Detta inbegriper beräkning av flytkraft, deplacement och andra hydrostatiska egenskaper såsom trim (mått på fartygets längsgående lutning) och stabilitet (ett fartygs förmåga att återställa sig självt till ett upprätt läge efter att ha blivit lutat av vind, hav eller lastförhållanden).
HydrodynamikRedigera
Hydrodynamik handlar om vattnets flöde runt fartygets skrov, fören och aktern, och över kroppar som propellerblad eller roder, eller genom propellertunnlar. Motstånd – motstånd mot rörelse i vatten som främst orsakas av vattnets strömning runt skrovet. Drivkraftsberäkningen görs utifrån detta. framdrivning – att förflytta fartyget genom vatten med hjälp av propellrar, propellrar, vattenstrålar, segel osv. Motortyperna är huvudsakligen förbränningsmotorer. Vissa fartyg drivs elektriskt med kärnkraft eller solenergi.Fartygsrörelser – omfattar fartygets rörelser i sjövägen och dess reaktioner på vågor och vind.Kontrollbarhet (manövrering) – omfattar kontroll och bibehållande av fartygets position och riktning.
Flytning och stabilitetRedigera
Om en flytande kropp befinner sig på en vätskeyta har den 6 frihetsgrader i sina rörelser, dessa kategoriseras i antingen rotation eller translation.
- Translation framåt och bakåt benämns surge.
- Transversal translation kallas svaj.
- Vertikal translation kallas svaj.
- Rotation kring en tvärgående axel kallas trim eller pitch.
- Rotation kring en för- och aktergående axel kallas krängning eller rullning.
- Rotation kring en vertikal axel kallas gira.
Longitudinell stabilitet För longitudinella lutningar beror stabiliteten på avståndet mellan tyngdpunkten och det longitudinella metacentret. Med andra ord, den grund i vilken fartyget behåller sin tyngdpunkt är dess avstånd som är lika långt ifrån både den bakre och främre delen av fartyget.
Medans en kropp flyter på en vätskeyta möter den fortfarande gravitationskraften som trycker ner på den. För att hålla sig flytande och undvika att sjunka finns det en motsatt kraft som verkar mot kroppen och som kallas det hydrostatiska trycket. De krafter som verkar på kroppen måste vara av samma storlek och ha samma rörelseriktning för att hålla kroppen i jämvikt. Denna beskrivning av jämvikt finns endast när en fritt flytande kropp befinner sig i stillastående vatten, när andra förhållanden råder skiftar storleken på dessa krafter drastiskt och skapar kroppens gungande rörelse.
Den flytande kraften är lika med kroppens vikt, med andra ord är kroppens massa lika med massan av det vatten som förskjuts av kroppen. Detta tillför kroppen en uppåtriktad kraft som motsvarar ytan gånger den förträngda ytan för att skapa en jämvikt mellan kroppens yta och vattenytan.
Stabiliteten hos ett fartyg kan under de flesta förhållanden övervinna varje form av begränsning eller motstånd som uppstår i grov sjö.Fartyg har dock oönskade rullningsegenskaper när balansen mellan svängningar i rullning är två gånger större än balansen mellan svängningar i krängningar, vilket leder till att fartyget kapsejsar.
StrukturerRedigera
Strukturer innefattar val av konstruktionsmaterial, strukturell analys av fartygets globala och lokala hållfasthet, vibrationer hos strukturkomponenterna och fartygets strukturella reaktioner under rörelser i sjöväg. Beroende på fartygstyp kommer strukturen och konstruktionen att variera i fråga om vilket material som ska användas och hur mycket av det. Vissa fartyg är tillverkade av glasfiberförstärkt plast, men de allra flesta består av stål och eventuellt en del aluminium i överbyggnaden. Fartygets hela struktur är utformad med paneler i rektangulär form som består av stålplåt som stöds på fyra kanter. Tillsammans på en stor yta skapar Grillages fartygets skrov, däck och skott samtidigt som de ger ett ömsesidigt stöd för ramarna. Även om fartygets struktur är tillräckligt robust för att hålla ihop sig själv är den huvudsakliga kraften den måste övervinna longitudinell böjning som skapar en belastning mot skrovet, dess struktur måste utformas så att materialet är placerat så mycket framåt och bakåt som möjligt. De viktigaste längsgående elementen är däck, skrovplåt och innerbotten, som alla är i form av grillningar, och ytterligare längsgående sträckning till dessa. Fartygets dimensioner är utformade så att det finns tillräckligt stort avstånd mellan styvningarna för att förhindra buckling. Krigsfartyg har använt ett längsgående system för förstyvning som många moderna kommersiella fartyg har antagit. Detta system användes i stor utsträckning i tidiga handelsfartyg som SS Great Eastern, men övergick senare till tvärgående ramkonstruktioner, ett annat koncept för konstruktion av fartygsskrov som visade sig vara mer praktiskt. Detta system infördes senare på moderna fartyg, t.ex. tankfartyg, på grund av dess popularitet och fick då namnet Isherwood-systemet. Isherwoodsystemets uppläggning består av att däck både på sidan och i botten förstärks av längsgående element, som är tillräckligt separerade så att de har samma avstånd mellan sig som ramar och balkar. Detta system fungerar genom att de tvärgående elementen som stöder de längsgående har ett avstånd på cirka 3 eller 4 meter, med det breda avståndet orsakar detta den tvärgående styrka som behövs genom att förskjuta den mängd kraft som skotten ger.
ArrangemangEdit
Arrangemang innefattar konceptutformning, layout och åtkomst, brandskydd, fördelning av utrymmen, ergonomi och kapacitet.
KonstruktionEdit
Konstruktionen beror på vilket material som används. När stål eller aluminium används innebär detta svetsning av plattor och profiler efter valsning, märkning, skärning och böjning enligt konstruktionsritningar eller modeller, följt av montering och lansering. Andra sammanfogningstekniker används för andra material som fiberförstärkt plast och glasförstärkt plast. Konstruktionsprocessen är noggrant genomtänkt med beaktande av alla faktorer som säkerhet, hållfasthet, hydrodynamik och fartygsarrangemang. Varje faktor som beaktas ger ett nytt alternativ när det gäller material och fartygsorientering. När konstruktionens hållfasthet beaktas beaktas fartygskollisioner på det sätt som fartygets struktur förändras. Därför beaktas materialens egenskaper noggrant eftersom tillämpat material på det träffade fartyget har elastiska egenskaper, den energi som absorberas av det fartyg som träffas avlänkas sedan i motsatt riktning, så att båda fartygen går igenom processen att studsa tillbaka för att förhindra ytterligare skador.
.