I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval, Colegio de Ingenieros Navales del Ecuador,...
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I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval, Colegio de Ingenieros Navales del Ecuador, Guayaquil, Abril 2007
ESTIMACION DEL MOMENTO FLECTOR DINAMICO PARA UN TANQUERO DE 3800 DWT
Por: José R. Marín L.,Ph.D. Ing. Naval, FIMCM, ESPOL
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
Descripción de la Embarcación
Eslora Total 96.00 m Eslora entre Perpendic. 89.60 m Manga 13.40 m Puntal 6.90 m Calado diseño 5.60 m CB (Calado Diseño) 0.8027 DWT 3800 ton Velocidad 12 nudos
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
Condiciones de Carga
B/T 3800 DWTLastre 1
0
50
100
150
200
250
300
350
400
123456789101112131415161718192021#Segmento
Pes
o/B
oy.
, to
n
B/T 3800 DWTCargada 4
0
50
100
150
200
250
300
350
400
123456789101112131415161718192021#Segmento
Pes
o/B
oy.
, to
n
B/T 3800 DWTCargada 11
0
50
100
150
200
250
300
350
400
123456789101112131415161718192021#Segmento
Pes
o/B
oy.
, to
n
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
Aguas Tranquilas ( AST_Ch vs Actual, SHCP)
Eslora vs. Mto. FlectorLASTRE 1
-2000.0
0.0
2000.0
4000.0
6000.0
8000.0
10000.0
12000.0
14000.0
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00L [m]
Mto
. Fle
ctor
[ton-m
]
AST_Ch
Actual
Eslora vs. F. CortanteLASTRE 1
-600.0
-400.0
-200.0
0.0
200.0
400.0
600.0
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
L [m]
F. C
ort
ante
[to
n]
AST_Ch
Actual
Eslora vs. F. CortanteCARGADO 4
-300.0
-200.0
-100.0
0.0
100.0
200.0
300.0
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
L [m]
F. C
ort
ante
[to
n]
AST_Ch
Actual
Eslora vs. Mto. FlectorCARGADO 4
-3000.0
-2000.0
-1000.0
0.0
1000.0
2000.0
3000.0
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
L [m]
Mto
. Fle
ctor
[ton-m
]
AST_Ch
Actual
Eslora vs. F. CortanteCARGADO 11
-250.0
-200.0
-150.0
-100.0
-50.0
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
L [m]
F. C
ort
ante
[to
n]
AST_Ch
Actual
Eslora vs. Mto. FlectorCARGADO 11
-3000.0
-2000.0
-1000.0
0.0
1000.0
2000.0
3000.0
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
L [m]
Mto
. Fle
ctor
[ton-m
]
AST_Ch
Actual
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
Olas Regulares (SCORES, 1972)
Distribución Amplitud del MF, Olas de Proa
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
02468101214161820
MF
, to
n-m
Lig. 1, lola=85 m
Carg. 4, lola=105 m
Carg. 11, lola=115 m
Amplitud del Momento Flector S.Med.Lastre 1
0500
1000150020002500300035004000
0 50 100 150 200 250 300L. Ola, m
Am
pl.
MF
, to
n*m
90
105
135
150
165
180
Amplitud del Momento Flector S.Med.Cargado 11
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 50 100 150 200 250 300L. Ola, m
Am
pl.
MF
, to
n*m
90
105
135
150
165
180
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
MF en Olas Irregulares
Amplitud del Momento Flector S.Med.Lastre 1
0500
1000150020002500300035004000
0 50 100 150 200 250 300L. Ola, m
Am
pl.
MF
, to
n*m
90
105
135
150
165
180
Espectro ITTC
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0 0.5 1 1.5 2w, 1/s
S, m
**2
s
EM5
EM6
Espectro de RespuestaLastre1, EM5
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5we, [1/s]
S(w
, u)
105
120
135
150
165
180
segmton 22
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
MF Dinàmico
Densidad ProbabilísticaMáximos del Momento Flector Dinàmico
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
MF, [t*m]
pM
F, [1
/(t*
m)]
)5()m2/mfexp()m/mf()mf(p
:Rayleighde.obPrDensidadFunción
o2
oMF
m0 : El área bajo la curva del Espectro del MF
02
diseño
mf MFdiseño
m2/mfexp
dmf)mf(pmfmfPdiseño
MF0diseño Plnm2mf
Estado de Mar 6mo, (ton m)2 MFdiseño, ton-m
Lastre 1 2862077 10269Cargada 4 2945698 10417Cargada 11 2960485 10444
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
MF Olas, Soc. Clasificación
Estado de Mar 6mo, (ton m)2 MFdiseño, ton-m
Lastre 1 2862077 10269Cargada 4 2945698 10417Cargada 11 2960485 10444
)Arr(kNm),7.0C(BLC11.0M B2
W0W
)Que(kNm,BCLC19.0M B2
W0W
)Arr(kNm),7.0C(BL0.4L0412.01.01.1M B2
0W
)Que(kNm),7.0C(BL0.4L0412.01.07.0C
C9.1M B
2
B
B0W
DNV Part 3, Ch. 2, Sec. 4, B200:
Lloyd’s Part 3, Ch. 4, Sec. 5.2:
MWO, Arrufo 124297.429 kN*m
MWO, Quebr. 114617.72 kN*mDNV
MWO, Arrufo -135060.67 kN*m
MWO, Quebr. 124542.769 kN*mLloyd's
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
Visualización de resultados
I Jornadas Técnicas de Diseño y Arquitectura Naval
Conclusiones y Recomendaciones
1. Cálculos del MFD implican manejar diferentes disciplinas: Hidrostática, Hidrodinàmica, Estructuras, Probabilidades...
2. Asunciones necesarias: Linealidad de la respuesta, Descripción del Estado de Mar, Ancho de banda angosto, Plazo Corto, …
Para un Estado de Mar 6: Lloyd’s: 13768 ton-m Cargada 11: 10444 ton-m
Muchas gracias …
Debemos empezar a formar Bases de Datos con información real.