Publication: Análisis de la superestructura de buques a vela mediante elementos finitos : jarcia firme (arboladura)
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Publication date
2011-10
Defense date
2011-10-27
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El Proyecto tratará de estudiar y comprender mejor la manera en que se encuentra cargado el mástil de los barcos a vela y las solicitaciones a las que está sometido. Partiendo de un aparejo básico se llevará a cabo un análisis de carga de la estructura para diversas situaciones. Se realizará una evolución en la forma y colocación de los diversos elementos sin entrar en variaciones de material puesto que lo perseguido es una mejora estructural y no un análisis comparativo entre los diversos materiales; empleando aluminio para el mástil y las crucetas puesto que es el más extendido en el mundo de las embarcaciones de recreo, dejando de lado los compuestos de carbono empleados en regatas. Puesto que con éste último se mejoran los pesos y las posibilidades de cargar el modelo, pero las mejoras por variaciones estructurales pudiendo considerarlas comunes a las del aluminio. Será muy importante conocer el centro de gravedad de la superestructura, ya que es de vital importancia en estos barcos los pares de adrizamiento y de vuelco, dependiendo en gran medida del lastre inferior (quilla y orza) y de la colocación del cdg superior en la arboladura, la cual nos puede llevar a un barco estable o a uno que tenga dificultades para mantener su verticalidad. Debido a la importancia del cdg, lo que se persigue es la mayor resistencia del conjunto con una concentración de peso lo más baja posible, así, combinando los elementos con los que se dispone para conseguir una optimización entre resistencia estructural y peso. El modelo de partida es una arboladura existente, datos tomados de una embarcación conocida por el proyectista y certificada y medida por el RN (rating nacional), de manera que se tiene un dimensionado inicial fiable del que poder obtener resultados sabiendo que es capaz de soportarlos. Se persigue comprobar con que grado de seguridad es capaz la estructura de seguir las solicitaciones, como se comporta y cuáles son los puntos críticos en los que se pueda llegar a colapsar y provocar la rotura. Para ello se modelará con el programa Ansys la geometría y se calculará mediante elementos finitos diferentes modelos para encontrar el óptimo y que mejores cualidades reuna.
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Keywords
Mecánica d cargas, Embarcaciones a vela, Anális numérico