Hallo Freunde, da habe ich aber eine Überschrift hinbekommen! ich arbeite seit fast einem Jahrzehnt an meinem Projekt eines Seglers auf der Basis des Bauplans vom vth-Verlag Voilier. Als ich damals anfing, ich war nach einer erfolgreichen Karriere arbeitslos und sah keine Chancen aus altersgründen je wieder eine vergleichbare Anstellung zu finden. Dann kamen noch 2 Schlaganfälle, Herzrythmusstörungen wegen gefährlicher Medikamentendosierung was zu mehreren Herzstillständen führte. Diese haben leider etwas Schaden in meinem grauen Zellen hinterlassen! Ein Schrittmacher, der jetzt verhindert das mein Herz führte zu einer recht üblen Thrombose in der rechten schulter, weshalb ich spezielle Medikamente zur Auflösung der Thrombose nahm, welche den 2. Schlaganfall sehr leicht sein lies!
So hat mein Langzeit projekt zum Bau eines Modellsegelbootes für mich auch eine Therapie-Funktion den Muskel zwischen den 2 Ohren zu trainieren, damit sich das gehirn neu organisiert und so die schäden kompensiert.
Ich schreibe dieses nicht um Mitleid zu erregen, sondern um darzulegen, das mein projekt nicht darin besteht Modellsegelboote fertig zu bauen, an den see zu gehen und das nächste Segelboot zu beginnen! Der Weg ist das Ziel. Ich komme im Rahmen des Projektes mit den unterschiedlichsten Technologien in Kontakt und mich in diese einarbeiten gibt jedem meiner Tage einen vollen Terminplan und wenn ich ins Bett gehe komme ich nur schwer zum Schlafen da mich die Aufgaben faszinieren und stark beschäftigen. Ich habe im Archiv gesehen, dass es hier Personen gibt, auch wenn es schon etwa 2 Jahre alt ist, die sich mit dem Berechnen von Segeldruck und Segeldruckpunkt beschäftigen und deshalb vielleicht doch den einen oder anderen der sich für meinen Bericht interessiert und hoffentlich dabei durch seine Fragen mich dabei unterstützt mich in die Materie zu vertiefen, oder eben auch wertvolle Tipps zu geben!
Leider stoße ich häufig auf Unverständnis, warum ich unser Hobby des Modellbaues, insbesondere des Schiffsmodellbaues und da mit Schwerpunkt auf Segler, so betreibe wie ich es tue. Gerade kürzlich reagierte ein wirklich kompetenter Modellsegelbauer sehr sauer, weil ich seinen Tipp nicht annahm! Bitte bedenkt, dass ich mich seit bald einem Jahrzehnt als arbeitsloser und später arbeitsunfähiger aus gesundheitlichen Gründen mich sehr intensiv mit den diversen Themen beschäftigt habe. Das führt dazu, dass ich doch z. T. recht exotische Themen behandle!
So jetzt konkret zu dem Teilprojekt, welches ich hier vorstellen will und mich auf jegliche sachliche Frage und Kritik freue, dabei keineswegs empfindlich bin! Ich habe im Rahmen des Projektes die Segelboote der J-Klasse kennengelernt und so beschlossen, unter anderem, eine von mir konzipierte Schotsteuerung zu entwickeln, damit ich eine Schotverstelllänge von 8400 mm erreichen kann in einem Modell mit einer Rumpflänge über alles von nur 1650 mm. Ich möchte dabei den „Flaschenzug”, wie er bei dem Originalsegler Endeavour zum Einsatz kommt als ersten teil nach den Design des Originals modellieren.
Jetzt zeige ich eine schon rechte alte Aufnahme des Modells, wo ich die Segel an den mast gehalten habe, damit man einen Eindruck des Modells bekommt:
Mein Segel auf dem Bild wird die Leichtwind-Rigg sein, immer noch wesentlich kleiner als die segel der original J-Klasse Segel und insbesondere der Endeavour:
Ich habe mich auch entschieden nur ein Vorsegel mit Baum zu implementieren, welches ich nach dem gleichen Konzept wie das Hauptsegel steuern möchte. Nun habe ich wiederholt gesagt bekommen, dass in einem Modellsegelboot eine Schotführung wie im Original nicht funktioniert, da die Reibung in den Blöcken zu hoch wird und so die Segel gegen diese Reibung nicht ankommen. Das würde dazu führen, dass das Segelboot nicht steuerbar wird und somit sogar kentern könnte. Auch ich habe bei den Überlegung über Details meines Konzeptes der Schotsteuerung es als sehr wünschensweret gefunden durch eine hochwertige Modellierung schon vor der eigentlichen Implementation das design zu verstehen und sein Verhalten durch Simulationen zu erfahren. Auch zeigt es sich, wenn man sich im Detail mit der Materie beschäftigt, das es eine Menge Parameter gibt, welche einen wesentlichen Einfluss, nicht nur auf die Reibung der Schot in den Trommeln in den Blöcken, oder die Reibung der Schot an den Seitenwänden der Blöcke, ganz maßgeblich.
Ich hatte von der Methode des „Design durch Modellierung” vor etwa 1,5 bis 2 Jahren erfahren. Wie so vieles bei diesem Projekt ergab sich Eines aus dem Anderen! Zuerst habe ich im Rahmen meiner Lernaktivitäten für den Einsatz von selbst entwickelter Elektronik irgend wann festgestellt, dass ich ein mehr formelles dem Studium der Elektronik angelehntes Pensum benötige. Als ich mich immer stärker mit der analogen Elektronik beschäftigte. So habe ich fast fertig ein gut ausgestattetes Elektroniklabor in meiner Werkstatt eingerichtet. So habe ich mich an der TUM in München über den Lehrplan zum Bachelor der Elektronik informiert. Freundlich wurde mir gestattet auf die internen server zugreifen zu dürfen, so dass ich Zugriff auf die Ressourcen bekam die auch Studenten der Elektronik haben. Ernsthaft erwogen mich an der TUM für Elektronik bekam ich, da ich so die Software Matlab und Simulink zu studentischen Konditionen bekommen würde.
Bald wurde im Rahmen dieser Nachforschungen klar, ohne meine Mathematik-Kenntnisse, nun immer hin fast 40 Jahre alt, aufzufrischen und mir diverse Vorlesungsinhalte zu erarbeiten stand ich wie ein Analphabet oder Legastheniker vor einem Buch! Ich kapiere und reflektiere über die Bilder, doch der wirkliche Zugang ist nur dann möglich, wenn ich bestimmte Mathematik-Kenntnisse erwarb! So fand ich von der Universität in Tübingen eine auf Video im Internet verfügbare Vorlesung zu Analysis 1 und 2, basierend auf der methodik eines Terence Tao von der UCLA. Und der Witz, es machte spaß und der Stil passte zu mir! Genauso fand ich von der MIT in Boston über ein kostenloses System genannt OpenCourseware die Vorlesungen über Lineare Algebra eines Professors Gilbert Strang, der das nicht nur ganz toll und zu mir konform macht, sondern wo auch die Übungen auf Video verfügbar sind und das Lehrbuch im Internet frei zur Verfügung steht.
Da dachte ich mir in Umkehr zu dem Spruch an Schule und Uni, Mut zur Lücke, Mut dazu keine Lücke zuzulassen und begann die Kurse über Calculus Single Variable und Calculus Multivariable über das Internet zu studieren. damit konnte ich, immerhin hatte ich im Abitur in Mathe 13 Punkte, das erodierte Wissen auffrischen und Ergänzen! Leider hat meine Konzentrationsschwäche wegen der Herzstillstände zu langsameren Fortschritten als erhofft geführt. Ich kompensiere das, in dem ich auf andere Teile meines Modellbauprojektes umschalte. heute merke ich eine deutliche Besserung meiner Konzentrationsfähigkeit, aber leider nicht mehr mein tolles Gedächtnis wie früher! Die Therapie zeigt erste Erfolge!
Nun sei gesagt, da die Produkte von MathWorks, Matlab usw., Maple usw. verboten teuer sind, wenn man kein Student mehr ist, bin ich auf die Produkte der Firma Wolfram gestoßen, Mathematica und SystemModeler. Von beiden gibt es Home Edition Lizenzen die aktualisierbar sind. Und so bin ich auf 3 bereiche gestoßen, welche sich ergänzen und damit ideal für meine Zielsetzung sind, mein Konzept einer Schotsteuerung zu Designen, Modelieren, usw., siehe Titel des Thread!
Da ist zum Einen die Wissenschaft der "Komplexen dynamischen Systeme", die Ende der 50 Jahre an der MIT in Boston bei den Finanzstudiengängen erfunden wurde. Bekannt ist die Methode auch, weil der „Club of Rome” damit die Erkenntnisse erfasste die zu dem berühmten Bericht über die Grenzen des Wachstums führte. Ganz stark vereinfacht kann man die Methode beschreiben in dem man sagt, dass hier Mengen die bilanzierbar sind durch Zufüsse und Abflüsse von Stromgrößen verwendet werden, auf die die Abhängigkeiten in der Form von Formeln die auf die Größen Anwendung finden und so erfassen.
Dann ist da Modelica! Ich muss einfach es auf den Namen Modelica bringen! Wolfram baut ihr Produkt SystemModeler eben auf Modelica auf! Die kurzfassung von Modelica lautet: Objekt-orientierte Modellierungssprache die auf Gleichungen baut. Modelica nimmt das modellieren eben genau nach der Methodik der Wissenschaft der komplexen dynamische Systeme vor.
Und so komme ich zur dritten Säule: „System Physik”! Wir im Modellbau, seien es Fluggeräte, tauchgeräte oder eben Schiffe bewegen uns in unser Umwelt und bauen unsere Modeller mit physikalischen Mitteln im Umfang und Sinn wie die Physik ihre Zielsetzung versteht! Ich habe auf Youtube eine Vorlesungsreihe „Einführung in Modelica” eines Professors Werner Mauerer von der ZAHW Winterthur angefangen zu hören und war baf! Prof. Maurer verwendete ein Software-Werkzeug, genannt „Berekeley Madonna” und dort den Flow Chart Editor um genau nach der Methodik der Wissenschaft der komplexen dynamischen Systeme die Sachverhalte in den Beispielen des Modelica-Werkzeuges Dymola garzustellen! Das Werkzeug Berkeley Madonna ermöglicht sequentiell die Einflussgrößen der Bilanzgrößen und der Zu- und Abflüsse durch Formeln zu erfassen. Das Werkzeug unterstützt einen dabei die Übersicht zu behalten und überprüft ob alle Abhängigkeiten die wir eingeführt haben mit den Formeln komplett erfasst sind und gibt dann sogar Grafiken wo man alle Parameter verfolgen kann. Er sprach dort an, dass er im Rahmen seiner Vorlesung an seiner Uni das Werkzeug Berkeley Madonna einführt. So stellte ich fest, dass die System Physik, basierend auf der Didaktik des Karlsruher Physikkurses, die Physik mit den Methoden der komplexen dynamischen Systeme beschreibt und diese dann in Modelica formulieren kann und dann auch gleich Simulationen durchzuführen! Ich will nicht ins Detail gehen! Aber die System Physik gibt den physikalischen Rahmen in eine Modellierung, bei mir meine Schotsteuerung, mit den Methoden der komplexen dynamischen Systeme mit Modelica zu modellieren!
So habe ich mir eine Lizenz der Software Berkeley Madonna gekauft und beginne diese auf die Modellierung des Flaschenzuges auf dem Bild der Endeavour anzuwenden:
So hat mein Langzeit projekt zum Bau eines Modellsegelbootes für mich auch eine Therapie-Funktion den Muskel zwischen den 2 Ohren zu trainieren, damit sich das gehirn neu organisiert und so die schäden kompensiert.
Ich schreibe dieses nicht um Mitleid zu erregen, sondern um darzulegen, das mein projekt nicht darin besteht Modellsegelboote fertig zu bauen, an den see zu gehen und das nächste Segelboot zu beginnen! Der Weg ist das Ziel. Ich komme im Rahmen des Projektes mit den unterschiedlichsten Technologien in Kontakt und mich in diese einarbeiten gibt jedem meiner Tage einen vollen Terminplan und wenn ich ins Bett gehe komme ich nur schwer zum Schlafen da mich die Aufgaben faszinieren und stark beschäftigen. Ich habe im Archiv gesehen, dass es hier Personen gibt, auch wenn es schon etwa 2 Jahre alt ist, die sich mit dem Berechnen von Segeldruck und Segeldruckpunkt beschäftigen und deshalb vielleicht doch den einen oder anderen der sich für meinen Bericht interessiert und hoffentlich dabei durch seine Fragen mich dabei unterstützt mich in die Materie zu vertiefen, oder eben auch wertvolle Tipps zu geben!
Leider stoße ich häufig auf Unverständnis, warum ich unser Hobby des Modellbaues, insbesondere des Schiffsmodellbaues und da mit Schwerpunkt auf Segler, so betreibe wie ich es tue. Gerade kürzlich reagierte ein wirklich kompetenter Modellsegelbauer sehr sauer, weil ich seinen Tipp nicht annahm! Bitte bedenkt, dass ich mich seit bald einem Jahrzehnt als arbeitsloser und später arbeitsunfähiger aus gesundheitlichen Gründen mich sehr intensiv mit den diversen Themen beschäftigt habe. Das führt dazu, dass ich doch z. T. recht exotische Themen behandle!
So jetzt konkret zu dem Teilprojekt, welches ich hier vorstellen will und mich auf jegliche sachliche Frage und Kritik freue, dabei keineswegs empfindlich bin! Ich habe im Rahmen des Projektes die Segelboote der J-Klasse kennengelernt und so beschlossen, unter anderem, eine von mir konzipierte Schotsteuerung zu entwickeln, damit ich eine Schotverstelllänge von 8400 mm erreichen kann in einem Modell mit einer Rumpflänge über alles von nur 1650 mm. Ich möchte dabei den „Flaschenzug”, wie er bei dem Originalsegler Endeavour zum Einsatz kommt als ersten teil nach den Design des Originals modellieren.
Jetzt zeige ich eine schon rechte alte Aufnahme des Modells, wo ich die Segel an den mast gehalten habe, damit man einen Eindruck des Modells bekommt:
Mein Segel auf dem Bild wird die Leichtwind-Rigg sein, immer noch wesentlich kleiner als die segel der original J-Klasse Segel und insbesondere der Endeavour:
Ich habe mich auch entschieden nur ein Vorsegel mit Baum zu implementieren, welches ich nach dem gleichen Konzept wie das Hauptsegel steuern möchte. Nun habe ich wiederholt gesagt bekommen, dass in einem Modellsegelboot eine Schotführung wie im Original nicht funktioniert, da die Reibung in den Blöcken zu hoch wird und so die Segel gegen diese Reibung nicht ankommen. Das würde dazu führen, dass das Segelboot nicht steuerbar wird und somit sogar kentern könnte. Auch ich habe bei den Überlegung über Details meines Konzeptes der Schotsteuerung es als sehr wünschensweret gefunden durch eine hochwertige Modellierung schon vor der eigentlichen Implementation das design zu verstehen und sein Verhalten durch Simulationen zu erfahren. Auch zeigt es sich, wenn man sich im Detail mit der Materie beschäftigt, das es eine Menge Parameter gibt, welche einen wesentlichen Einfluss, nicht nur auf die Reibung der Schot in den Trommeln in den Blöcken, oder die Reibung der Schot an den Seitenwänden der Blöcke, ganz maßgeblich.
Ich hatte von der Methode des „Design durch Modellierung” vor etwa 1,5 bis 2 Jahren erfahren. Wie so vieles bei diesem Projekt ergab sich Eines aus dem Anderen! Zuerst habe ich im Rahmen meiner Lernaktivitäten für den Einsatz von selbst entwickelter Elektronik irgend wann festgestellt, dass ich ein mehr formelles dem Studium der Elektronik angelehntes Pensum benötige. Als ich mich immer stärker mit der analogen Elektronik beschäftigte. So habe ich fast fertig ein gut ausgestattetes Elektroniklabor in meiner Werkstatt eingerichtet. So habe ich mich an der TUM in München über den Lehrplan zum Bachelor der Elektronik informiert. Freundlich wurde mir gestattet auf die internen server zugreifen zu dürfen, so dass ich Zugriff auf die Ressourcen bekam die auch Studenten der Elektronik haben. Ernsthaft erwogen mich an der TUM für Elektronik bekam ich, da ich so die Software Matlab und Simulink zu studentischen Konditionen bekommen würde.
Bald wurde im Rahmen dieser Nachforschungen klar, ohne meine Mathematik-Kenntnisse, nun immer hin fast 40 Jahre alt, aufzufrischen und mir diverse Vorlesungsinhalte zu erarbeiten stand ich wie ein Analphabet oder Legastheniker vor einem Buch! Ich kapiere und reflektiere über die Bilder, doch der wirkliche Zugang ist nur dann möglich, wenn ich bestimmte Mathematik-Kenntnisse erwarb! So fand ich von der Universität in Tübingen eine auf Video im Internet verfügbare Vorlesung zu Analysis 1 und 2, basierend auf der methodik eines Terence Tao von der UCLA. Und der Witz, es machte spaß und der Stil passte zu mir! Genauso fand ich von der MIT in Boston über ein kostenloses System genannt OpenCourseware die Vorlesungen über Lineare Algebra eines Professors Gilbert Strang, der das nicht nur ganz toll und zu mir konform macht, sondern wo auch die Übungen auf Video verfügbar sind und das Lehrbuch im Internet frei zur Verfügung steht.
Da dachte ich mir in Umkehr zu dem Spruch an Schule und Uni, Mut zur Lücke, Mut dazu keine Lücke zuzulassen und begann die Kurse über Calculus Single Variable und Calculus Multivariable über das Internet zu studieren. damit konnte ich, immerhin hatte ich im Abitur in Mathe 13 Punkte, das erodierte Wissen auffrischen und Ergänzen! Leider hat meine Konzentrationsschwäche wegen der Herzstillstände zu langsameren Fortschritten als erhofft geführt. Ich kompensiere das, in dem ich auf andere Teile meines Modellbauprojektes umschalte. heute merke ich eine deutliche Besserung meiner Konzentrationsfähigkeit, aber leider nicht mehr mein tolles Gedächtnis wie früher! Die Therapie zeigt erste Erfolge!
Nun sei gesagt, da die Produkte von MathWorks, Matlab usw., Maple usw. verboten teuer sind, wenn man kein Student mehr ist, bin ich auf die Produkte der Firma Wolfram gestoßen, Mathematica und SystemModeler. Von beiden gibt es Home Edition Lizenzen die aktualisierbar sind. Und so bin ich auf 3 bereiche gestoßen, welche sich ergänzen und damit ideal für meine Zielsetzung sind, mein Konzept einer Schotsteuerung zu Designen, Modelieren, usw., siehe Titel des Thread!
Da ist zum Einen die Wissenschaft der "Komplexen dynamischen Systeme", die Ende der 50 Jahre an der MIT in Boston bei den Finanzstudiengängen erfunden wurde. Bekannt ist die Methode auch, weil der „Club of Rome” damit die Erkenntnisse erfasste die zu dem berühmten Bericht über die Grenzen des Wachstums führte. Ganz stark vereinfacht kann man die Methode beschreiben in dem man sagt, dass hier Mengen die bilanzierbar sind durch Zufüsse und Abflüsse von Stromgrößen verwendet werden, auf die die Abhängigkeiten in der Form von Formeln die auf die Größen Anwendung finden und so erfassen.
Dann ist da Modelica! Ich muss einfach es auf den Namen Modelica bringen! Wolfram baut ihr Produkt SystemModeler eben auf Modelica auf! Die kurzfassung von Modelica lautet: Objekt-orientierte Modellierungssprache die auf Gleichungen baut. Modelica nimmt das modellieren eben genau nach der Methodik der Wissenschaft der komplexen dynamische Systeme vor.
Und so komme ich zur dritten Säule: „System Physik”! Wir im Modellbau, seien es Fluggeräte, tauchgeräte oder eben Schiffe bewegen uns in unser Umwelt und bauen unsere Modeller mit physikalischen Mitteln im Umfang und Sinn wie die Physik ihre Zielsetzung versteht! Ich habe auf Youtube eine Vorlesungsreihe „Einführung in Modelica” eines Professors Werner Mauerer von der ZAHW Winterthur angefangen zu hören und war baf! Prof. Maurer verwendete ein Software-Werkzeug, genannt „Berekeley Madonna” und dort den Flow Chart Editor um genau nach der Methodik der Wissenschaft der komplexen dynamischen Systeme die Sachverhalte in den Beispielen des Modelica-Werkzeuges Dymola garzustellen! Das Werkzeug Berkeley Madonna ermöglicht sequentiell die Einflussgrößen der Bilanzgrößen und der Zu- und Abflüsse durch Formeln zu erfassen. Das Werkzeug unterstützt einen dabei die Übersicht zu behalten und überprüft ob alle Abhängigkeiten die wir eingeführt haben mit den Formeln komplett erfasst sind und gibt dann sogar Grafiken wo man alle Parameter verfolgen kann. Er sprach dort an, dass er im Rahmen seiner Vorlesung an seiner Uni das Werkzeug Berkeley Madonna einführt. So stellte ich fest, dass die System Physik, basierend auf der Didaktik des Karlsruher Physikkurses, die Physik mit den Methoden der komplexen dynamischen Systeme beschreibt und diese dann in Modelica formulieren kann und dann auch gleich Simulationen durchzuführen! Ich will nicht ins Detail gehen! Aber die System Physik gibt den physikalischen Rahmen in eine Modellierung, bei mir meine Schotsteuerung, mit den Methoden der komplexen dynamischen Systeme mit Modelica zu modellieren!
So habe ich mir eine Lizenz der Software Berkeley Madonna gekauft und beginne diese auf die Modellierung des Flaschenzuges auf dem Bild der Endeavour anzuwenden:
