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Schiffsform. Das bisher gebräuchliche Verfahren zur Konstruktion von
Schiffslinien besteht darin, daß man die elastischen Eigenschaften von Straklatten
benutzt, um ebene Schnittlinien von gut strakender Form zu erzeugen, und die verschiedenen
Schnittlinien in mehreren Projektionen so lange ändert, bis sie eine einheitliche
räumliche Form ergeben.
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Bisherige Versuche, dieses empirische Verfahren durch ein mathematisch-konstruktives
zu ersetzen, beruhen darauf, daß man als ebene Schnittlinien des Schiffskörpers
mathematisch einfach definierte Kurven annimmt, wie Parabel, Sinoide o. dgl. Die
so konstruierten Schiffsformen zeigen jedoch im @% ergleich mit den wirklichen Formen
größere Abweichungen, da die tatsächlichen Schiffslinier einen komplizierteren mathematischen
Charakter haben.
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Das neue Verfahren, das den Gegenstand dieser Erfindung bildet, beruht
auf der Tatsache, daß sich Schi -fslinieriähnliche Kurven auf Kurven von einfacher
mathematischer Form zurückführen lassen durch eine graphische Operation, die in
Abb. i dargestellt ist und folgendermaßen auszufüllen ist: In Abb. i ist gegeben
die Grundkurve a von mathematisch einfacher Form, im gewählten Beispiel eine Gerade,
sodann ein fester Pol P und eine Gerade g, die eine bestimmte Richtung festlegen
soll.
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Aus dem beliebigen Punkt A der Geraden a ist nun ein entsprechender
Punkt B dadurch
entwickelt, daß der Pol P zwangläufig auf einem
Kreisbogen um den Mittelpunkt A mit dem Radius AP geführt wird, bis der geschwenkte
Strahl AP in die durch die Gerade g gegebene Richtung fällt, wobei die neue Lage
von P den Punkt B bezeichnet. Die Aufeinanderfolge aller Punkte B liefert die Kurve
b.
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Das eben beschriebene Vorgehen kann zur Konstruktion von Schiffslinien
und -formen benutzt werden. Ein solches Anwendungsbeispiel des Verfahrens ist in
Abb. 2 bis 5 dargestellt.
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Die Wasserlinien w,-w. eines Vorschiffs sind in Abb. 2 aus den Kreisbögen
a,-a, konstruiert, indem der beliebige Punkt B einer Wasserlinie w, aus dem entsprechenden
Punkt,4 der Grundkurve (Kreisbogen a,) als Schnittpunkt des um .4 als Mittelpunkt
mit :1P als Radius geschlagenen Kreisbogens und der durch A gehenden Spantlinie
(Spant 3) entsteht.
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Das Kreisbogensystema,- a, ist iin vorliegenden Falle so gewählt,
daß i. alle Kreisbögen durch den Punkt C gehen, der auf der Spantlinie DC (vorderes
Lot) liegt und als Schnittpunkt dieser Spantlinie mit der Mittelsenkrechten auf
PD erhalten wird, 2. die-Mittelpunkte aller Kreisbögen auf der durch den Pol P gehenden
Spantlinie (o) liegen. Jeder Kreisbogen ist demnach eindeutig bestimmt durch die
Lage seines Schnittpunktes K mit der Spantlinie 0.
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In Abb. 2a sind die Punkte K der Abb. 2 seitlich auf ein um go°gedrehtes
Wasserliniennetz projiziert, so daß der erhaltene Punkt L" auf der ihm zugeordneten
Wasserlinie 1I'" liegt. Verbindet man die Punkte L durch eine stetige Kurve 1, so
ist diese Kurve der Ausdruck der dein Wasserliniensysteni ze@l w@ entsprechenden
Schiffsform. Die erhaltene Schiffsform selbst ist aus den drei Projektionen der
Abb. 2 (Wasserlinien), (Schnitte) und q. (Spanten) ersichtlich. Schnitte und Spanten
sind aus dem Wasserlinienriß in bekannter Weise zu konstruieren, indem die -NZasse
des Wasserlinienrisses sinngemäß in Abb. 3 und 4 übertragen werden. Die Theorie
zeigt, daß zwischen dem Völligkeitsgrad einer Wasserlinie W" und der Lage des Punktes
K" auf PK" ein eindeutiger Zusammenhang besteht, der von vornherein für alle Z"erhältnisse
festgelegt werden kann und in Abb. 2b durch die Kurve -in dargestellt ist. Die Völligkeitsgrade
sind hier als Abscissen, die Lagen des Punktes K als Ordinaten aufgetragen. Trägt
man unterhalb des Diagramins der Abb. 2b die Kurve der »Wasserlinienvölligkeitsgrade
der Höhe nach« auf. so daß die Abscissenmaßstäbe der Abb.2b und 5 sich decken, so
liegt es in der Eigenschaft der Kurvem, daß jeder ihrer PunkteM" vertikal projiziert
die Lage des Punktes N und damit den Völligkeitsgrad der Wasserlinie W" ergibt.
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Ist Wasserlinie 4 die Konstruktionswasserlinie, so stellt die schraffierte
Fläche des Bildes 5 mit dem Maßstab multipliziert das Konstruktionsdeplacement dar.
Ist also das Deplacement in seiner Verteilung der Höhe nach durch die Kurve iz der
Wasserlinienvölligkeitsgrade in Abb. 5 gegeben, so kann die Aufgabe, die zugehörige
Schiffsform zu konstruieren, in einfacher Weise folgendermaßen gelöst werden.
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Die Punkte N der Kurve 7a der Abb. 5 werden vertikal auf die gegebene
Kurve in der Abb. 2b projiziert. Die erhaltenen Punkte M werden seitlich über die
Punkte L der Abb. 2a auf die durch P gehende Spantlinie der Abb. 2 projiziert. Die
erhaltenen Punkte K bestiininen eindeutig die Kreisbögen a, aus denen durch die
oben beschriebene Operation mittels des Pols P die Wasserlinien u, erzeugt werden.
Es liegt in der Stetigkeit der Kurven n und l begründet, daß das erzeugte '\Vasserliniensystem
eine strakende räumliche Schiffsform ergeben muß. Schnitte und Spanten können (Abb.
3 und d.) aus dein Wasserlinienriß leicht konstruiert werden. Die erhaltene Schiffsform
entspricht genau dem in Abb.5 zugrunde gelegten Deplacement.
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Das beschriebene Verfahren gestattet also, Schiffsformen in beliebiger
1lannigfaltigkeit zwangläufig und leicht zu konstruieren. Auch können die Aufmaße
der Schiffsform finit Schnürbodengenauigkeit berechnet und somit ein Abschlaglinienriß
erspart werden.