1° clase - sabado 25 marzo

De Casiopea
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AsignaturaIntroducción a los Sistemas Marítimos
Del CursoIntroducción a Sistemas Marítimos 2017
1
Fecha2017/03/25

El Proceso de Diseño de un Buque

El Diseño de un Buque es un proceso creativo, complejo e iterativo a ser desarrollado de acuerdo a un Objetivo definido.

El proceso de diseño del buque sigue una serie de tareas iterativo vas. La arquitectura naval requiere de mantener una disciplina de objetivos bien definidos para satisfacer las necesidades del dueño del proyecto.

Más aún debe tener condiciones de borde bien definidos y que se requiere le sean definidos al diseñador. Una vez que los límites están definidos , el arquitecto puede iniciar su creatividad. Este es un proceso circular o en espiral que se inicia con la primera versión , corregida y recreada tantas veces sea necesario hasta que se satisfagan los objetivos establecidos.

Hay varias metodologías de diseño naval:

1. Diseño siguiendo la espiral de diseño

2. Diseño basado en sistema

3. Diseño basado en riesgos.

Diseño Conceptual

El diseño convencional es el más popular entre los arquitectos navales y tiene una representación gráfica de una espiral, donde se representan los parámetros más relevantes a considerar.

Por ejemplo:

Misión Dimensiones preliminares Formas del casco Eslora inundable Arreglo general Estructura Potencia Peso estimado Estabilidad intacta Estabilidad dañada Costo estimado

Diseño Conceptual es la fea en la cúal se determina si la solución propuesta es viable, aunque no necesariamente óptima, lo que procurará posteriormente.

Todos los arquitectos realizan una aproximación a la solución mediante la metodología siguiente:

1. Análisis de diseños similares y costo comparado 2. Identificación de los elementos mayores 3. Selección de un proceso iterativo que conduzca a la diseño viable 4. Creación de una figura de mérito (analítica o subjetiva) 5. Optimización de las dimensiones principales 6. Optimización de detalles de la embarcación

Diseño Preliminar

Una vez completado el diseño conceptual podemos pasar al próximo nivel de especificación y con más detalles. Así tenemos:

1. Definición completa de la forma del casco 2. Análisis estructural 3. Arreglos generales interiores 4. Determinación de la hidrostática y estabilidad 5. Re evaluación resistencia, potencia y performances 6. Cálculo detallado de pesos 7. Cálculo detallado de costos de la embarcación

Diseño Detallado

Es la fase en que se generan documentos para la construcción y que se defina los entregable

Diseño basado en sistema

Es como una lista de chequeo que recuerda al diseñador todo lo que debe considerar para alcanzar el objetivo. El resultado es una descripción total de la embarcación y las actividades asociadas a su materialización. El punto de partida siempre es la misión y función del buque.

1. Misión

2. Función

3. Forma

4. Performances

5. Economía

Estas fases se caracterizan por:

Misión: Transporte, Ruta, Capacidad, Velocidad,Restricciones

Función: Sistema de Carga, Sistema Buque, Peso Muerto, Potencia, Tonelaje Grueso

Formas: Dimensiones Ppls. Líneas del Casco, Balance de Espacios, Balance de Pesos, Estabilidad.

Performances: Resistencia, Propulsión, Estructura de Caco, Maquinaria, Equipamiento, Seguridad

Económico: Costo de Construcción, Costo de Operación, Tasa de Flete Requerida, Utilidad.

Diseño basado en riesgos

Las notificaciones de las Partes interesadas

Armadores: Beneficios de explotación

Astilleros: Beneficios de Construcción

Clasificación: Beneficios de mayor seguridad

El riesgo de diseño debe superar el nivel de riesgos aceptables, para ello se requiere asegurar que se cumple con:

El marco regulatorio (IMO, SSCC,

El marco de diseño y las herramientas usada para ello

El contar con Ingenieros calificados y competentes

El estado del arte y tecnología de la Industria Naval


Requerimientos de Alto Nivel

Cualquier diseño se inicia a partir de la definición que hace alguien respecto del artefacto deseado, aún que se trate del diseñador mismo en una iniciativa personal. Si esta definición es casi imposible diseñar nada.

Requerimiento de alto nivel es la expresión de lo que desea alcanzar como objetivo y generalmente va asociada al destino que se quiere dar al objeto a diseñar.

Requerimiento de alto nivel se expresa por la especificación de más de un parámetro y las más de las veces de varios parámetros, incluso por restricciones exógenas. (Presupuesto, Dimensiones, Capacidades, etc).

En un buque si se le da la opción a cada tripulante definir sus propios intereses se termina en un híbrido que no atiende al objetivo principal. Así la Arquitectura Naval intenta conciliar los intereses individuales convirtiéndolos en colectivos, de tal suerte que haya un justo acomodo o conciliación.

Dentro de variables aparecen dos requerimientos ineludibles, la Aerostática y la Hidrodinámica, consideraciones de la ciencia que no podemos obviar.

En un ordenamiento mental, toda embarcación primero debe Flotar, en segundo término Navegar y finalmente Operar. Otros atributos importantes son la Estabilidad, la Velocidad y la Autonomía. Flotar implica responder a la Ley de Arquímedes y a la Ley de Gravitación Universal. El Navegar también impone los límites de las leyes de la naturaleza, es decir no podemos navegar a cualquier velocidad. Y el Operar, bueno depende de cual sea la característica de operación que se le haya definido a la embarcación. poder ejemplo: buque de pasajeros, buque tanquero de hidrocarburos, buque transporte de automóviles, etc.

Nomenclatura Naval

PROA: parte delantera de la nave

POPA: parte posteriori de la nave

ESTRIBOR: costado derecho de la nave

BABOR: costado izquierdo

OBRA VIVA: superficie sumergida del casco

OBRA MUERTA: superficie fuera del agua

ESLORA: longitud del casco

MANGA: ancho del casco

PUNTAL: altura desde la quilla a la cubierta principal

CALADO: profundidad sumergida del casco

FRANCOBORDO: distancia entre la línea de flotación y la cubierta principal

DESPLAZAMIENTO: peso total del buque

Presentación de tipos de embarcaciones

Los buques en general pueden clasificarse de distinta manera.

De acuerdo a su tamaño por ejemplo:Mayor, Medio o Menor

De acuerdo a su objetivo: Mercante, Guerra, Industrial, Pesquera o Deportiva

De acuerdo a su propulsión: A remo, a vela, a vapor, a motor, a turbina,

Las naves de guerra se clasifican como: Cruceros, Destructores, Fragatas, Corbetas, Patrulleros,Submarinos, Barcazas, etc.

Las naves mercantes se clasifican de acuerdo a la carga que transportan: Tanqueros, Quimiqueros, Gaseros, Graneleros, Pasajeros, Transporte Automóviles, Porta Contenedores, etc.

Las naves pesqueros por su parte, se distingue de acuerdo al arte de pesca: De. Cerco, De Arrastre, Balleneros, Atuneros, Palangreros, Camaroneros, Centolleros, etc.

Los buques industriales son de una gran variedad según su empleo: Dragas, Perforadores, Remolcadores, Diques Flotantes, Grúa Flotante, Tiende Líneas, Rompehielos, etc.

Las embarcaciones destinadas a actividades van desde simples lanchas Deportivas hasta Veleros y Megayates.

No es necesario intentar inventar una embarcación desde "cero" a sabiendas que pueden existir similares en las cuales el diseñador se pueda basar. Para ello es conveniente buscar soluciones similares que puedan servir de punto de inicio y trabajar a partir de ella como una primera aproximación., pero además desarrollando estudios paramétricos que permitan afinar la aproximación a la solución buscada.

Hoy en día con toda la información disponible en Google esto es absolutamente posible e incluso necesario.