Sobre el Modelado de Paneles Reforzados de Buques Sujetos a Cargas de Presión Uniforme
Autores: Platypodis, Efstathios L.; Anyfantis, Konstantinos N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sobre el Modelado de Paneles Reforzados de Buques Sujetos a Cargas de Presión Uniforme
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ensamblajes estructurales
Paneles reforzados
Teorías de flexión de vigas
Análisis de elementos finitos
Campos de esfuerzo secundarios
Enfoque prescriptivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los paneles reforzados constituyen ensamblajes estructurales de todo el casco del barco, es decir, fondo doble, casco lateral, áreas de cubierta, etc. La dimensionamiento prescriptivo de los refuerzos (grosor de alma y altura, y grosor y ancho de ala) se basa únicamente en la aplicación de teorías de flexión de vigas. Este trabajo se divide en dos partes. La primera parte implica la evaluación de la respuesta estructural de paneles reforzados unidireccionales (de un solo vano) bajo presión uniforme. El objetivo es evaluar la efectividad de enfoques alternativos para obtener campos de tensión secundaria precisos. Se emplean y comparan soluciones analíticas de vanguardia (Paik, Schade, CSR, Miller) y herramientas de cálculo numérico (análisis de elementos finitos (FEA)) para este propósito. En lo que respecta a los paneles reforzados cruzados, los métodos numéricos suelen utilizarse dentro del proceso de diseño, lo que requiere mucho tiempo. La segunda parte de este trabajo se centra en el desarrollo de un enfoque prescriptivo rápido, pero efectivo. Este enfoque permitirá la dimensionamiento de los refuerzos longitudinales considerando el campo de tensión secundaria. Combinando el análisis de elementos finitos y la teoría de flexión de Euler-Bernoulli, se examina el efecto de los refuerzos transversales sobre los refuerzos longitudinales para estimar el tipo de soporte en los límites de los refuerzos transversales. Determinar el tipo de soporte permitirá aplicar la fórmula clásica de tensión de flexión en lugar de utilizar el análisis de elementos finitos, limitando así el costo computacional. Los cálculos preliminares muestran que la mayoría de los casos examinados pueden tratarse como vigas completamente empotradas sometidas a presión uniforme.
Descripción
Los paneles reforzados constituyen ensamblajes estructurales de todo el casco del barco, es decir, fondo doble, casco lateral, áreas de cubierta, etc. La dimensionamiento prescriptivo de los refuerzos (grosor de alma y altura, y grosor y ancho de ala) se basa únicamente en la aplicación de teorías de flexión de vigas. Este trabajo se divide en dos partes. La primera parte implica la evaluación de la respuesta estructural de paneles reforzados unidireccionales (de un solo vano) bajo presión uniforme. El objetivo es evaluar la efectividad de enfoques alternativos para obtener campos de tensión secundaria precisos. Se emplean y comparan soluciones analíticas de vanguardia (Paik, Schade, CSR, Miller) y herramientas de cálculo numérico (análisis de elementos finitos (FEA)) para este propósito. En lo que respecta a los paneles reforzados cruzados, los métodos numéricos suelen utilizarse dentro del proceso de diseño, lo que requiere mucho tiempo. La segunda parte de este trabajo se centra en el desarrollo de un enfoque prescriptivo rápido, pero efectivo. Este enfoque permitirá la dimensionamiento de los refuerzos longitudinales considerando el campo de tensión secundaria. Combinando el análisis de elementos finitos y la teoría de flexión de Euler-Bernoulli, se examina el efecto de los refuerzos transversales sobre los refuerzos longitudinales para estimar el tipo de soporte en los límites de los refuerzos transversales. Determinar el tipo de soporte permitirá aplicar la fórmula clásica de tensión de flexión en lugar de utilizar el análisis de elementos finitos, limitando así el costo computacional. Los cálculos preliminares muestran que la mayoría de los casos examinados pueden tratarse como vigas completamente empotradas sometidas a presión uniforme.