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Realizzazione di una procedura per determinare le deformazioni di un'imbarcazione a vela

Nel presente lavoro di Tesi si è realizzata e messa a punto una procedura di calcolo per l'analisi statica strutturale di un’imbarcazione a vela. Sulla base di coordinate numeriche, relative a una barca reale, si è disegnato il modello della scafo con il software CATIA, si è poi importata la geometria all'interno del programma Ansys Workbench dove è stata discretizzata; gli è stato applicato un sistema di carico simulante albero e sartiame, ed infine è stato effettuato il calcolo delle deformazioni e delle tensioni.

Si sono quindi valutate le influenze della geometria sulle deformazioni dello scafo stesso, in particolar modo le conseguenze strutturali che sussistono passando da una coperta integrale a una con l’apertura per l'accesso sotto coperta. Si è riscontrato come le discontinuità nella coperta, dovute appunto alle aperture, causino un aumento delle deformazioni.

Si è inoltre evidenziata l'importanza della scelta del materiale con cui realizzare l'imbarcazione attraverso l'applicazione della procedura al modello suddetto, realizzato di volta in volta con materiale diverso, dall'alluminio fino ad arrivare al composito sandwich.

Si è osservato come un materiale composito, in particolare quello di tipo sandwich, conferisce maggiore rigidezza alla struttura, cosi che questa, soggetta allo stesso sistema di carico, subisca delle deformazioni inferiori.

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1. INTRODUZIONE Nella progettazione nautica, l’impiego del software sta assumendo un ruolo sempre più centrale perché dalle potenzialità offerte dalla modellazione tridimensionale, deriva la possibilità di gestire una gamma di problematiche eterogenee ma finalizzate a comune obiettivo di ottimizzazione progettuale. L’analisi strutturale mediante software agli elementi finiti dei componenti di un’imbarcazione si colloca in tale ambito, e si avvale delle geometrie tridimensionali sviluppate in ambiente CAD. I programmi di calcolo che sfruttano la teoria degli elementi finiti (FEM) utilizzano una procedura numerica per ottenere delle soluzioni accurate di molti problemi strutturali in tempi rapidi e con sforzi ragionevoli. Il potenziamento dei moderni sistemi di calcolo ha permesso un inaspettato sviluppo applicazioni anche nel settore della nautica. Programmi sempre più sofisticati e precisi possono girare su un semplice portatile e hanno costi contenuti e accessibili. La progettazione odierna costringe a pensare soluzioni innovative che devono essere verificate e realizzate in tempi sempre più stretti. Un tempo la produzione di un componente, o di un prodotto, era preceduta da test strutturali, dinamici, costruzione di prototipi sui quali fare aggiornamenti se il progetto era buono, oppure si doveva partire nuovamente dall'inizio se il progetto non era all'altezza delle aspettative. Tutto ciò si traduceva in tempi di progettazione e realizzazione lunghi con costi notevoli. Allo stato dell'arte si procede, apportando notevole versatilità alla progettazione, modellando una geometria che approssima meglio possibile quella reale, applicandovi un sistema di carico realistico e cercando soluzioni strutturali che possano migliorarne il comportamento strutturale, quello aerodinamico, il design, ecc. Nell'ambito navale analisi simili sono molto utilizzate, sia in ambito di produzione industriale che per le competizioni. In questo settore bisogna capire, prima di realizzare per esempio uno scafo, quali sono i suoi punti deboli, o quali devono essere le zone da ottimizzare per ottenere la miglior performance, ciò può essere decisivo dal punto di vista dei risultati. Il presente lavoro si è appunto occupato di capire quali sono le problematiche che stanno dietro una procedura di calcolo riguardante l'analisi strutturale di un’imbarcazione a vela. Nel caso non si è progettato uno scafo ex-novo, ma sono state utilizzate le geometrie 2

Laurea liv.I

Facoltà: Ingegneria

Autore: Ernesto Desiderio Contatta »

Composta da 102 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 1471 click dal 15/12/2010.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.