GUIA DE USUARIO
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MODULO HYDROS
SUBSISTEMA DE PROYECTO GENERAL
Módulo HYDROS - Cálculo de Hidrostáticas
I N D I C E
1. DESCRIPCION GENERAL ... 9
2. METODOS DE CALCULO ... 11
2.1. Características hidrostáticas ... 11
2.1.1. Valores numéricos de Curvas de Bonjean... 11
2.1.2. Calculo de Características Hidrostáticas... 11
2.1.3. Diagrama de Trimados ... 18
2.2. Carenas inclinadas... 20
2.2.1. Aberturas ... 23
2.3. Cálculos de francobordo... 23
2.3.1. Organización de datos de construcciones sobre la cubierta de francobordo... 23
2.3.2. Cubiertas y superestructuras ... 24
2.3.3. Cálculo del puntal, coeficiente de bloque y eslora de francobordo ... 24
2.3.4. Cálculo de la longitud real de superestructuras y troncos... 25
2.3.5. Cálculo de la longitud efectiva de superestructuras y troncos ... 25
2.3.6. Determinación del francobordo y de las correcciones ... 28
2.3.7. Corrección por superestructuras y troncos ... 29
2.3.8. Cálculo del arrufo real y del normal ... 31
2.3.9. Corrección debida al arrufo... 31
2.3.10. Cálculo de los francobordos mínimos y de la altura mínima en proa ... 33
2.4. Esloras inundables... 34
2.4.1. Métodos de cálculo de esloras inundables ... 34
4. INFORMACION PREVIA... 37
6. HERRAMIENTAS Y UTILIDADES ... 39
7. DESCRIPCION DE TAREAS Y COMANDOS... 41
ARCHIVO... 41
7.1.1. Visualización de listados y dibujos. EXPLORADOR... 41
7.1.2. Hardcopy de ventanas. HARDCOPY . ... 41
7.1.3. Configuración de impresora. IMPRESORA ... 41
7.1.4. Exportación al ABS SafeHull. EXPORTAR ... 41
7.1.4.1. Exportación de información para SafeHull. EXP_ABS ... 41
7.1.5. Finalización de la ejecución del módulo. SALIR... 42
7.2. GENERAL ... 42
7.2.1. Configuración de salida de hidrostáticas. HIDROS_CONF ... 42
7.2.2. Configuración de salida de carenas inclinadas. KNS_CONF ... 43
7.3. EDICION ... 43
7.3.1. SECCIONES. Secciones transversales de cálculo. ... 43
7.3.1.1. Selección de la precisión de los cálculos. PRECISION ... 43
7.3.1.2. Generación de secciones. GENERACION... 43
7.3.1.3. Impresión de datos de secciones. PRINT_SECC ... 44
7.3.1.4. Dibujo de secciones. DIBU_SECC ... 44
7.3.2. HIDROSTATICAS. Cálculos hidrostáticos... 44
7.3.2.1. Cálculo de hidrostáticas. CALC_HIDROS ... 44
7.3.2.2. Dibujos de hidrostáticas. DIBU_HIDROS ... 47
7.3.2.3. Cálculos de valores de Bonjean. BONJEAN ... 49
7.3.3. CARENAS_INCL. Carenas inclinadas... 49
7.3.3.1. Cálculo de carenas inclinadas. CALC_KNS... 50
7.3.3.2. Definición de aberturas. EDIT_ABER ... 51
7.3.3.3. Dibujo de aberturas. DIBU_ABER ... 51
7.3.3.4. Dibujo de ola. DIBU_OLA ... 51
7.3.4. FRANCOBORDO. Cálculos de francobordo ... 51
7.3.4.1. Cálculos de francobordo. FRANCOBORDO... 51
7.3.5. ESLORAS_INUN. Esloras inundables ... 53
7.3.5.1. Opciones para cálculos de esloras inundables. OPC_ESLIN ... 53
7.3.5.2. Cálculo de esloras inundables. CALC_ESLIN... 55
7.3.5.3. Dibujo de la cubierta de compartimentación. DIBU_CUB_COMP... 55
7.4. INFORMACION. Información general. ... 55
7.4.1. Listado de secciones. LIST_SECC ... 55
7.4.2. Listado de cubiertas. LIST_CUB ... 55
7.4.3. Listado de mamparos. LIST_MAM ... 55
7.4.4. Listado de hidrostáticas. LIST_HIDROS ... 55
7.4.5. Listado de carenas inclinadas. LIST_KNS ... 55
7.4.6. Listado de características del buque. INFO_BUQUE ... 55
7.4.7. Cálculo de coordenadas de puntos en pantalla. COORDENADAS ... 56
7.4.8. Cálculo de distancia entre puntos. DISTANCIA ... 56
7.5. VISUAL ... 56
7.6. STATUS... 57
7.6.1. Visualización de la ventana de status. VERSTATUS... 57
7.6.2. Selección de cubiertas a dibujar. SEL_DIB_CUB... 57
7.6.3. Selección de espacios a dibujar. SEL_DIB_ESP... 57
7.6.4. Selección de secciones a dibujar. SEL_DIB_SEC... 57
7.6.5. Dibujo de la cubierta de compartimentado. SEL_DIB_CCOM ... 57
7.6.6. Dibujo de ola. SEL_DIB_OLA... 57
7.6.7. Dibujo de aberturas. SEL_DIB_ABER... 57
7.6.8. Dibujo de la flotación deformada. SEL_DIB_DFLO ... 57
7.6.9. Selección del origen de abscisas para hidrostáticas. SEL_ABS_REF... 58
7.7. UTILIDADES ... 58
7.7.1. Inicialización de la base de datos. INI_FICHEROS ... 58
1. DESCRIPCION GENERAL
El módulo HYDROS ha sido concebido para la realización de los siguientes cálculos: - Cálculos de características hidrostáticas. Carenas Rectas
- Cálculos de carenas inclinadas. - Cálculo de francobordo. - Cálculo de esloras inundables.
Este módulo también realiza el cálculo y almacenamiento de las secciones del barco que serán utilizadas para calcular las características hidrostáticas del barco en todos aquellos programas de arquitectura naval: LOAD, etc. Estas secciones son calculadas por el programa de forma automática teniendo en cuenta la definición de cubiertas realizada, en particular de la amurada y de la cubierta principal (número 1) que dan límites físicos al barco desde el punto de vista de la carena. Por tanto se requiere haber definido las cubiertas para poder realizar el cálculo de las secciones; sin embargo si no se hubiera realizado dicha definición el programa puede usar secciones para realizar cálculos hidrostáticos, previos a la mencionada definición.
Estas consideraciones obligan a reprocesar estos cálculos si tanto las formas como las cubiertas anteriormente mencionadas hubieran sido modificadas en los módulos respectivos (FORMF, FORMG, DECKB).
Para los cálculos, que se realicen, también son considerados aquellos espacios que suponen modificaciones del desplazamiento (en cálculos de hidrostáticas lo son opcionalmente). Esto supone que cualquier modificación o actualización de los mismos fuerza el reproceso de los cálculos.
En la tarea de características hidrostáticas se pueden obtener los siguientes cálculos y dibujos. - Características hidrostáticas del buque a los calados requeridos.
- Valores numéricos de las Curvas de Bonjean en las secciones de trazado a los calados requeridos.
- Dibujo de Curva de Areas al calado requerido.
- Dibujo de características hidrostáticas hasta el calado requerido. - Dibujo de curvas de Bonjean (áreas) hasta el calado requerido. - Dibujo de la escala de calados.
- Diagrama de trimados.
Al objeto de obtener los valores numéricos de las Curvas de Bonjean el programa calcula las semimangas, áreas, momento y perímetros en las secciones de trazado hasta los calados requeridos.
Para realizar los cálculos de las características hidrostáticas de la carena el programa selecciona automáticamente de forma estratégica un número suficiente de secciones que hacen que la posterior integración longitudinal se haga de una forma adecuada. En estas secciones se realiza el cálculo de semimangas, áreas, momentos y perímetros hasta la altura adecuada realizándose posteriormente las correspondientes integraciones longitudinales. En el caso de haberse definido cubiertas las características hidrostáticas sólo serán calculadas hasta el nivel definido por la cubierta principal, castillo, ciudadela y toldilla.
Con respecto a los apéndices se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:
a) Los apéndices y espacios negativos se definen en el módulo VOLUME y, si se desea, podrán ser tenidos en cuenta en este módulo; en este caso se considerarán integrados en la carena para el cálculo y dibujo de las características hidrostáticas con las siguientes excepciones:
- Volumen de trazado (DISV)
- Abscisa del centro de carena sin apéndices (XCB) - Cálculo de la superficie mojada (S)
- Cálculo de valores numéricos de Bonjean - Dibujo de Curvas de Bonjean
- Dibujo de Curvas de Areas
En estos cálculos y dibujos sólo se tiene en cuenta las formas definidas con el módulo FORMF o el módulo FORMG.
b) El cálculo de la abscisa del centro de carena con apéndices (XCBA) tiene también en cuenta el timón y los propulsores definidos en este módulo.
Las características hidrostáticas del buque para el calado de trazado, que aparecen posteriormente en el Plano de Formas, son calculadas en este módulo cuando las formas proceden de un ajuste y/o suavizado de formas realizado en el Módulo FORMF. En este caso el calado de trazado "T" se define en la tarea de ensamblar zonas y el módulo HYDROS calcula y almacena para este calado las siguientes características:
- Desplazamiento (DISV) para el calado de trazado.
- Manga de trazado (B) (que es la manga máxima para el calado "T"). - Coeficiente de bloque (CB) (para el calado y la manga de trazado). - Abscisa del centro de carena (XCB).
- Abscisa de la sección de área transversal máxima (XAX)
- Coeficiente de área de la sección máxima (AX). Area de la sección transversal de área máxima referida a la manga y al calado de trazado.
- Area porcentual de la sección transversal en la perpendicular de proa (ABT) referida al área máxima.
- Coeficiente de área de la flotación (CW).
2. METODOS DE CALCULO
2.1. Características hidrostáticas
2.1.1. Valores numéricos de Curvas de Bonjean
Para cada una de las secciones de trazado se deberá calcular:
- Semimanga al calado requerido. Lo realiza el programa calculando directamente la semimanga utilizando la función que da la misma como consecuencia de la eslora y el calado. - Área de la sección hasta un calado. Se calcula construyéndose la sección por medio de
elementos circulares hasta ese calado y realizándose el cálculo directo del área de la sección limitada por los pequeños elementos circulares que la representan.
- Cálculo de momentos a línea base y a crujía del área de la sección hasta el calado requerido. Se realizará como en el caso anterior por medio de cálculo directo con la superficie limitada por elementos circulares.
- Cálculo del perímetro de la sección hasta un calado. Se realiza como en los casos anteriores por cálculo directo de la longitud de los elementos circulares que constituyen la sección construida.
2.1.2. Calculo de Características Hidrostáticas
El cálculo de las características (semimanga, área, momentos y perímetro) de cada sección transversal se lleva a cabo de la misma forma que en el cálculo de los valores numéricos de las Curvas de Bonjean.
Los cálculos anteriores se llevan a cabo en las secciones ya mencionadas al objeto de tener unos resultados adecuados en las integraciones longitudinales. La selección de secciones se hace dividiendo la eslora del barco en 5 zonas: mitad de popa del cuerpo de popa, mitad a proa del cuerpo de popa, cuerpo cilíndrico, mitad a popa del cuerpo de proa y mitad a proa del cuerpo de proa.
En las zonas extremas se definen 12 secciones igualmente espaciadas. En las zonas segunda y cuarta se definen 8 secciones igualmente espaciadas. En la zona central se definen 3 secciones (principio, centro y fin). También se definen secciones adicionales en los pies de codaste y roda. En el caso de haberse definido las cubiertas, el usuario tiene la opción de indicar hasta diez abscisas en las que añadir secciones, que también se tendrán en cuenta.
La integración longitudinal se realiza por el Método de Simpson para intervalos no equidistantes. Para cada una de las "j" secciones, y para cada una de las "i" líneas de agua requeridas, se determinan:
AC (i,j) = Areas de las "j" secciones comprendidas hasta las "i" líneas de agua, en m2.
L (i,j) = Longitud desarrollada en las "j" secciones hasta las "i" líneas de agua, en m.
AMR (i,j) = Momentos referidos a crujía de las áreas de las "j" secciones hasta las "i" líneas de agua, en m3.
AMCH (i,j) = Momentos referidos a la línea base de las áreas de las "j" secciones hasta las "i" líneas de agua, en m3.
Como consecuencia de lo anterior, se tendrá:
AC(i)dx x X = V(i) i f
∫ = Volúmenes hasta las "i" líneas de agua, en m3.
SM(i)dx X X = AWL(i) i f
∫ = Areas de las "i" líneas de agua, en m3.
AC(i)xdx X X = AMCL(i) i f
∫ = Momentos, respecto a la maestra de los volúmenes de hasta las "i" líneas de agua. SM(i)xdx X X = AMF(i) i f
∫ = Momentos, respecto a la maestra, de las áreas de las "i" líneas de agua. AMCH(i)dx X X = AMCHL(i) i f
∫ = Momentos, respecto a la línea base de los volúmenes hasta las "i" líneas de agua.
(i)dx SM X X = AMTL(i) 3 i f
∫ = Momentos de inercia con respecto a crujía de las áreas de las "i" líneas de agua. dx x SM(i) X X = AMDL(i) 2 i f
∫ = Momento de inercia con respecto a maestra de las áreas de las 29 líneas de agua.
La posición longitudinal del Centro de Carena vendrá dada por : V AC(i).X.dx X X = V AMCA = ALCB i f ∫
siendo AMCA el momento respecto a la maestra del volumen de carena hasta la línea de agua "i". La posición en altura del Centro de Carena vendrá dada por:
V AMCH(i).dx X X = V AMHA = AKB i f ∫
siendo AMHA el momento respecto a la línea base del volumen hasta la línea de agua i. Cálculo del Centro de Gravedad de la línea de agua
La posición longitudinal de la abscisa del centro de gravedad de la línea de agua vendrá dada por:
AWLA x SM(i).X.d X X = AWLA AMFA = ALCW i f ∫
siendo AMFA el momento respecto a la maestra del área de la línea de agua y AWLA el área de la línea de agua.
Cálculo de las toneladas por centímetro de inmersión
El cálculo de las toneladas por centímetro de inmersión vendrá dado por:
* S) LBP * 2 + (AWLA * * 0.01 = TCI γ siendo:
γ = Densidad del agua de mar expresada en gr/cm3. AWLA = Area de la línea de agua, expresada en m2. LBP = Eslora entre perpendiculares, expresada en m. S = Espesor medio del forro expresado en m. Cálculo del radio metacéntrico transversal
V * 3 dx (i). SM = d = BMT 3 ∫ Ρ θ
ángulo d0 infinitesimal. Vendrá dado, figura 2.1.1. como:
siendo:
momento de las cuñas de escora, referido a crujía Ρ = --- V Fig.2.1.1 V SM(i).dx 3 2 2 (i)d SM = 2 θ ∫ Ρ es decir que: o de otra forma:
(i)dx SM V 1 3 d = ∫ 3 Ρ θ
Cálculo del radio metacéntrico longitudinal
Se define como el radio de giro longitudinal del centro de carena, cuando el buque asienta un ángulo d0 infinitesimal alrededor del centro de gravedad de la línea de agua. Vendrá dado, figuras 2.1.2 y 2.1.3, como: V ALCW.AMFA -AMDA = d = BML θ Ρ siendo:
momento de la cuña de trimado referido al C.de G. de la L.A. P = --- V Es decir que: V E).dx -.(X SM(i).X.d =∫ θ Ρ
o de otra manera: SM(i)X.dx
V .E d -.dx X SM(i). v d = θ ∫ 2 θ ∫ 10 Por tanto: V SM(i)Xdx ALCW -dx X SM(i) = BML 2 ∫ ∫
Fig.2.1.2
Cálculo de la superficie mojada Queda definida por la expresión:
l(x) 02 1 =
S ′ ∫L
donde el factor 1.02 es un factor empírico que tiene en cuenta la curvatura de las líneas de agua. Cálculos de los coeficientes de carena
Se expresan como sigue: - Coeficiente de bloque: TM * B * LBP V = CB
- Coeficiente de sección máxima:
T Bx AMAX = CM ∗ - Coeficiente de línea de agua:
B * LBP AWLA = CWL - Coeficiente prismático: LBP AMAX V = CP ∗ Siendo:
TM = Calado medio para la flotación requerida de cálculo en m.
T = Calado en la sección transversal de área máxima en la flotación de cálculo en m.
V = Volumen de carena en m3 hasta el calado T.
B = Manga máxima en m. en la línea de agua de calado T o manga de trazado. Bx = Manga en m en la sección transversal de área máxima en la flotación de
calado T .
LBP = Eslora entre perpendiculares.
AMAX = Area en m2 de la sección transversal máxima hasta el calado T AWLA = Area en m2 de la línea de agua al calado T.
El timón y el forro del casco solamente son tenidos en cuenta en el cálculo final del desplazamiento y en la posición longitudinal del centro de carena.
El volumen incrementado debido al espesor del forro se determina por medio de:
MST * S = Vs
El volumen incremental debido a los timones viene dado por:
003 1 * n * l * 124 0 * h = V r 2 r r r ′ ′ siendo: S = Superficie mojada en m2 MST = Espesor medio del forro
LBP = Eslora entre perpendiculares en m.
V = Volumen de carena hasta la línea de agua, en m3 h r = Altura del timón, en m.
l r = Longitud del timón, en m. n r = Número de timones.
Para la posición longitudinal del centro de carena se considerará que el volumen debido al timón se encuentra a una abscisa dada por:
l * 28 0 + LBP * 5 0 = Xr ′ ′ r
referido a la sección media.
La composición de los volúmenes de carena y del timón dará la corrección de la abscisa del centro de carena.
Si se define propulsor el usuario podrá optar entre dar el volumen de cada propulsor o dar el diámetro; en este último caso, se realiza una estimación del volumen de dichos propulsores y se considera el centro de gravedad situado en:
l + LBP * 5 0 = Xp ′ r 2.1.3. Diagrama de Trimados
calados a proa y a popa se puedan obtener el desplazamiento y la abscisa de carena de un buque en una determinada situación. Al tenerse esta facilidad en modo gráfico se tiene al mismo tiempo la posibilidad de realizar la operación inversa, es decir, el cálculo de los calados a proa y a popa a partir del desplazamiento y abscisa del centro de carena.
El conjunto de estas dos operaciones facilita la estimación de los calados a proa y a popa de un buque, después de incluir una carga determinada en una eslora determinada, si se conoce previamente los calados a proa y a popa antes de incluir esta carga. La operación consiste en que dados los calados se obtiene en el gráfico el desplazamiento y abscisa del centro de carena, a partir de estos valores se calcula el desplazamiento y centro de carena final componiéndolos con el peso y eslora a añadir. Entrando de nuevo en la gráfica con el desplazamiento y abscisa calculados se obtienen los calados finales.
Los datos de entrada para que el programa obtenga el diagrama de trimados consisten fundamentalmente en definir dos juegos de valores uno de desplazamientos y otro de posiciones de centro de carena.
El programa, para cada par de valores desplazamiento - L.C.B., calcula los correspondientes calados a popa y a proa. Dado un sistema ejes cartesianos, en que en abscisas se sitúan calados en la perpendicular de popa y en ordenadas calados en la perpendicular de proa, se dibujan las líneas para desplazamiento constante y para abscisa de centro de carena constante a partir de los calados calculados para cada desplazamiento y abscisa de centro de carena. Se entiende que en esta gráfica los puntos calculados directamente son exclusivamente los de los pares de valores definidos por el usuario. Para facilitar la lectura en la gráfica se introducen a intervalos definidos por el usuario líneas de desplazamiento constante y L.C.B. constante interpoladas entre las anteriormente obtenidas (Ver figura).
Para calcular los calados a proa y a popa para un desplazamiento y L.C.B. dados el programa realiza un proceso iterativo en el que la base de cálculo es el conocimiento de la función inversa, es decir el cálculo del desplazamiento y L.C.B. para calados a popa y a proa conocidos. En una primera etapa se ajusta el desplazamiento para un calado horizontal y en una segunda etapa se ajustan desplazamiento y L.C.B. variando calado y trimado.
En el proceso iterativo para el cálculo de la variación de calado para la siguiente iteración se utiliza la fórmula: WA VOL -VOLR = dT en la que:
VOL volumen que se tiene WA área de la flotación VOLR volumen a obtener
dT variación de calado a incluir
3) * * ELM * B * (2 LCB)) -(LCBR * VOL * (3 Tang = dANG Arc 3) * * ELM * B * (2 LCB)) -(LCBR * VOL * (3 Tang = dANG Arc en la que:
VOL volumen que se tiene LCB abscisa del centro de carena
LCBR abscisa del centro de carena requerida B manga de trazado
ELM semieslora del buque
dANG variación de ángulo de trimado
2.2. Carenas inclinadas
El cálculo de carenas inclinadas ha de realizarse una vez que se han definido las cubiertas. En el caso de haberse definido los espacios, el programa considerará todos aquellos espacios que supongan modificación del desplazamiento, tales como apéndices, espacios negativos, troncos, etc.
se podrá realizar estos cálculos.
MÉTODOS DE CÁLCULO DE CARENAS INCLINADAS
Para cada escora y asiento deseados se define un grupo de cincuenta planos. Cada plano se define mediante los ángulos de escora y asiento y por una altura sobre el plano base en la intersección de la sección maestra con crujía. La altura del plano más alto es calculada de manera que se obtenga un desplazamiento igual al desplazamiento para el puntal de trazado (sin escora ni trimado). La altura del plano más bajo es calculada de manera que se obtenga un desplazamiento igual al desplazamiento del plano más alto dividido por veinte. Los planos intermedios son igualmente espaciados entre el plano más alto y el más bajo, hasta 50 planos en total. Para cada plano, se calculan las características de su intersección con todas las secciones transversales del buque y se integra. Los volúmenes del forro y del timón también se tienen en cuenta.
Como resultado, se obtiene el desplazamiento y las coordenadas del centro de carena.
Si existen espacios fuera de los límites del buque o negativos las características de la intersección de sus secciones con cada plano se calculan del mismo modo que con las secciones del buque. Los resultados se componen con los que se obtienen de las secciones del buque y así se calcula el desplazamiento y el centro de carena del buque total en cada plano de flotación.
Una vez conocidas las coordenadas del centro de carena, el brazo KN se calcula de la siguiente forma (figura 2.2.1)
Siendo:
HB = altura sobre el plano base del centro de carena ψ = ángulo de asiento
Θ = ángulo de escora
φ = ángulo formado por un vector perpendicular a la flotación y el eje Z AB = semimanga del centro de carena
α = ángulo formado por el eje Y y el plano de la flotación
) ( HB/ABS = KA cosψ ψ σ+tg tg + 1 1 = 2 2 Φ cos ψ φ α= cos cos cos α TAN * AB = AC
α * sen ) AC -KA ( = KD α cos / AB = CB CB + KD = KN
Las coordenadas del centro de carena y los brazos KN para los desplazamientos deseados, se obtienen por medio de un interpolación parabólica doble entre los valores calculados para cada grupo de cincuenta planos, para cada escora y ángulo de asiento.
Fig. 2.2.1
Es importante tener presente que los valores de KN's pueden ser necesarios para cálculos de otros módulos según distintas opciones, como son el módulo F.5/4 y el módulo LOAD. Estos casos especiales correspondientes a las diferentes opciones son los cálculo de GRANO, cálculo de condición de carga con buque en ola, cálculos según la reglamentación BV1033, o cálculos de la curva de estabilidad con trimado fijo y valores de KN's interpolados de los resultados del módulo HYDROS.
Para estos casos es necesario que el cálculo de las curvas de carenas inclinadas se realicen seleccionando la opción adecuada.
Cálculo de condición de carga necesita... Carenas Inclinadas
Criterio de GRANO Cálculo de GRANO
Buque en OLA Buque en OLA
BV1033.reg. BV1033.calc.
OLA que se definan han de ser las mismas.
2.2.1. Aberturas
Las aberturas del buque son aquellos puntos no equipados con medios permanentes de cierre estanco.
Si estos puntos quedan sumergidos en una flotación de equilibrio se puede producir una inundación no restringida.
El sistema FORAN agrupa las aberturas según los siguientes tipos :
- Puntos de referencia : Son puntos definidos por el usuario con la única intención de obtener información sobre su posición final y el ángulo de escora al que se sumergen. Serían asimilables a aberturas con cierres estancos al agua que por tanto no influyen en los cálculos de estabilidad.
- Puntos de inundación : Aberturas estancas a la intemperie .Son puntos que provocarán una inundación progresiva si están sumergidos en el equilibrio pero no limitarán el rango de la curva de estabilidad.
- Puntos de inundación rápida : Aberturas no estancas a la intemperie .Son puntos que provocarán una inundación progresiva al sumergirse en el equilibrio y además limitarán el rango de la curva de estabilidad a su ángulo de inundación.
2.3. Cálculos de francobordo
Todos los cálculos de francobordo que se realizan en este módulo se basan en los reglamentos contenidos en los documentos publicados en Londres de acuerdo con el Convenio Internacional de Líneas de Carga de 1966.
A continuación se describe en detalle el proceso de cálculo del francobordo tal y como lo realiza el módulo HYDROS.
Puesto que los cálculos se hacen de acuerdo con las reglas del Convenio Internacional sobre Líneas de Carga de 1966, la descripción que sigue hace continuamente referencia a dichas reglas, indicando en cada momento cuál es la regla y el párrafo de ésta que se aplica.
A continuación se describe el proceso de cálculo que realiza el módulo. Es importante advertir que esta tarea no puede ser realizada si no se han definido previamente las cubiertas
2.3.1. Organización de datos de construcciones sobre la cubierta de francobordo 2.3.1. a) Castillo, puente y toldilla
Comprueba si se han definido por medio del módulo DECKB cubiertas de castillo, puente y toldilla (numeradas 11, 12 y 13, respectivamente, por dicho módulo)y, en caso de existir, guarda información de sus correspondientes abscisas extremas por proa y por popa.
2.3.1. b) Espacios definidos en el módulo VOLUME
. De entre todos los espacios definidos en el módulo VOLUME se seleccionan aquellos cuya clave corresponde a:
- Casetas sobre la cubierta principal (hasta un máximo de 14) - Troncos (hasta un máximo de 12)
- Escotillas (hasta un máximo de 12)
- Cámaras de máquinas (hasta un máximo de 3)
. No se considerarán aquellos troncos cuya manga máxima se comprueba que es inferior al 60% de la manga del buque (regla 36 1) (g)).
. Se comprueba si alguna de las escotillas está situada longitudinalmente sobre un tronco y, en caso afirmativo, su altura de brazola deberá ser la reglamentaria (regla 36 1) (b) que hace referencia a la regla 15 1)) o, en caso contrario, no se considerará el tronco (regla 36 1)).
. Después de esta primera selección se guarda información de la manga máxima, el puntal y las abscisas extremas de los espacios aceptados como válidos para el cálculo de francobordo.
2.3.2. Cubiertas y superestructuras 2.3.2. a) Cubiertas
Se lee la información de las abscisas de los quiebros de las cubiertas (que fue generada por el módulo DECKB, lo que permitirá más adelante, si es necesario, aplicar la regla 3 5) c), relativa a la forma de medir el puntal de trazado cuando la cubierta de francobordo tiene un escalonamiento.
2.3.2. b) Superestructuras
Para confirmar que aquellos espacios definidos como 'casetas sobre la cubierta principal' en el módulo VOLUME pueden considerarse como superestructuras a efectos de francobordo, se comprueba que su forro lateral no dista del costado más de lo que permite la regla 3 10) (a). En caso contrario no se considera ese espacio.
2.3.3. Cálculo del puntal, coeficiente de bloque y eslora de francobordo De acuerdo con la regla 3 se determina:
- el puntal de trazado en el centro del buque - el puntal mínimo de trazado
francobordo no sea la 1 (en este caso no se necesitan más cálculos pues ya se conoce la longitud de superestructuras (S=L))
- la eslora de francobordo (regla 3 1)), pero sólo en el caso de que el usuario no la haya definido en la pantalla de opciones
- las abscisas de las perpendiculares de proa y popa (regla 3 2)). - la abscisa del centro del buque (regla 3 3)).
- el coeficiente de bloque (regla 3 7)).
2.3.4. Cálculo de la longitud real de superestructuras y troncos 2.3.4. a) Abscisas límite
Comprueba que las abscisas límites del castillo, puente, toldilla y del resto de las superestructuras y troncos quedan dentro de (o como máximo coinciden con) las perpendiculares que limitan la eslora de francobordo (reglas 3 10) (d) y 34 1)) y, en caso contrario, corrige dichos límites para que coincidan con las perpendiculares. No se considerará aquella construcción que quede completamente fuera de límites.
2.3.4. b) Altura
Calcula la altura del castillo, puente y toldilla como se indica en la regla 3 10) (c). 2.3.4. c) Prolongación de la toldilla
Comprueba si alguno de los espacios definidos como casetas en el módulo VOLUME puede considerarse como una prolongación de la toldilla (para lo cual su abscisa de popa debe coincidir con la abscisa de proa de la toldilla) y, en caso afirmativo, calcula el saliente o deformación de la toldilla, admitiendo como flecha máxima (regla 34 2)) la semimanga de la superestructura en el punto de intersección del extremo curvo de la superestructura con su costado, e incrementa la longitud total de la toldilla en dos tercios de la flecha máxima (regla 34 2)).
2.3.4. d) Saltillo
Comprueba si existe o no un saltillo. 2.3.4. e) Longitud real total
Calcula la longitud total real de superestructuras y troncos para poder determinar el puntal de francobordo según la regla 3 6 (a).
2.3.5. Cálculo de la longitud efectiva de superestructuras y troncos 2.3.5. a) Altura de superestructura
Si la cubierta de francobordo no es la número 1 y no se definió ningún valor en la pantalla de opciones para definir la altura mínima de la superestructura sobre la cubierta de francobordo, se calcula dicha altura mínima como indica la regla 3 10), tomando como
superestructura la cubierta 1.
2.3.5. b) Cálculos cuando la cubierta de francobordo es la cubierta principal 2.3.5. b.1) Prolongación de la toldilla
Si se ha definido en el módulo VOLUME un espacio que da lugar a una prolongación de la toldilla en la forma prevista en la regla 34 2), la longitud efectiva de la toldilla se incrementará en dos tercios de la flecha máxima (regla 34 2)) calculada como se indicó en 2.4.c).
2.3.5. b.2) Existen troncos pero no superestructura
Si no existe superestructura pero si existen troncos, para considerarlos efectivos el programa comprueba, según la regla 36 1) (h), que su longitud efectiva es, al menos, 0.6 de la eslora de francobordo. En caso contrario no los tiene en cuenta.
2.3.5. b.3) Cálculo del puntal de francobordo
Conocida ya la longitud total de superestructuras, y en caso de que el usuario no haya el puntal de francobordo en la pantalla de opciones, el programa calcula dicho puntal en la forma indicada en la regla 3 6) (a), teniendo en cuenta los valores del espesor de la plancha de trancanil y del forro de la cubierta de francobordo que el usuario ha podido introducir en la pantalla de opciones.
2.3.5. c) Altura normal de un saltillo y de una superestructura
El programa tiene incorporada la tabla de alturas normales de un saltillo y de una superestructura en función de la eslora de francobordo (regla 33) y calcula para la eslora del buque esas dos alturas normales interpolando, en general, entre los valores de la tabla. 2.3.5. d) Combinación de un saltillo y otra superestructura
Si existe un saltillo (que según la regla 3 10) (a) se considerará como una superestructura), antes de calcular la longitud efectiva de superestructuras el programa hace las siguientes comprobaciones para la parte del saltillo que queda dentro de la eslora de francobordo:
- comprueba si hay alguna superestructura que tenga su eslora completa sobre el saltillo, y si existe estudia qué es lo más favorable a efectos de francobordo: 1) considerar sólo el saltillo ó 2) considerar parte del saltillo y parte de la superestructura (modificada dándole mayor altura).
- comprueba si hay alguna superestructura que esté parte sobre el saltillo y parte fuera de él, y si existe anula la parte de saltillo que queda bajo la superestructura.
- comprueba si se trata de un caso en que no hay ninguna superestructura sobre el saltillo, y si es así considerará el saltillo como una superestructura
más.
2.3.5. e) Cálculo de la longitud efectiva de cada superestructura
Se calcula la longitud efectiva de cada una de las superestructuras que existen en este momento (algunas pueden haberse anulado durante el anterior proceso de selección) teniendo en cuenta lo siguiente:
- cuando se trate del castillo, puente o toldilla y el usuario haya dado directamente las longitudes efectivas de alguna, o todas ellas, mediante la pantalla de opciones el programa tomará dicho valor en lugar de realizar el cálculo correspondiente.
- al calcular la longitud efectiva de una toldilla se tendrán en cuenta, de acuerdo con la regla 34 2), dos tercios de la flecha máxima de la posible prolongación
- si la superestructura es un saltillo, la longitud efectiva máxima que se considerará será un 0.6 de la eslora de francobordo (regla 35 4)).
- en cualquier caso, si la altura de la superestructura es menor que la normal, su longitud efectiva se corregirá en la relación de alturas real y normal (regla 35 3))
2.3.5. f) Longitud efectiva total
El programa considera los dos casos siguientes:
2.3.5. f.1) La cubierta principal es la de francobordo
La longitud efectiva total se calcula sumando las longitudes efectivas de cada una de las superestructuras y troncos.
2.3.5. f.2) La cubierta principal no es la de francobordo
Si la cubierta principal no es la de francobordo el programa hará una de las dos cosas siguientes:
- si el usuario ha dado alguna, o todas, las longitudes efectivas del castillo, puente y toldilla. La longitud efectiva total se calculará como suma de dichos valores.
- si el usuario no ha dado ninguna de las tres longitudes efectivas anteriores el programa tomará como longitud efectiva total la eslora de francobordo corregida, si es necesario,(de acuerdo con la regla 35 3)) por la relación de alturas real y normal.
2.3.6. Determinación del francobordo y de las correcciones 2.3.6. a) Tablas de francobordo
El programa tiene almacenadas las siguientes tablas del Convenio Internacional Sobre Líneas de Carga de 1966:
- Tabla de francobordo para buques de tipo 'A' (regla 28 1)). - Tabla de francobordo para buques de tipo 'B' (regla 28 2)).
- Incremento de francobordo sobre el francobordo tabular, para buques de tipo 'B' cuyas tapas de escotilla no cumplen con lo dispuesto en la regla 15 7) ó 16, (regla 27 10)).
- Porcentaje de reducción (por superestructuras y troncos) para buques de tipo 'A' (regla 37 2)).
- Porcentaje de reducción (por superestructuras y troncos) para buques de tipo 'B' (regla 37 2)).
- Porcentaje de deducción para todos los tipos de superestructuras (en buques a los que se asigne un francobordo para el transporte de madera en cubierta) (regla 45 1)).
2.3.6. b) Francobordo tabular
El usuario habrá podido seleccionar el tipo de buque.
De igual forma podrá haber definido el buque como maderero o no, o bien admitir el valor por defecto (buque no maderero).
El programa usará la tabla de buques tipo 'A' si el barco es de este tipo (regla 28 1)) y la de buques tipo 'B' si el buque es del tipo 'B' (B, B60 ó B100) (regla 28 2)) o si es maderero (regla 45 1)), obteniéndose, en general, el francobordo por interpolación entre los valores correspondientes a las esloras inmediatamente inferior y superior de la tabla correspondiente.
Si el buque es del tipo B60 ó B100 el francobordo tabular como buque tipo 'B' se reduce, respectivamente, en el 60% o el total de la diferencia entre los francobordos de las tablas 'B' y 'A', de acuerdo con la regla 27 8) y 9).
2.3.6. c) Corrección para buques de eslora inferior a 100 metros
Si el buque es de tipo 'B' o maderero, con eslora entre 24 m y 100 m, el programa comprueba si la longitud efectiva de las superestructuras es menor o igual que el 35% de la eslora y, en caso afirmativo, incrementa el francobordo tabular de acuerdo con la regla 29.
2.3.6. d) Corrección por coeficiente de bloque
Si el coeficiente de bloque es superior a 0.68 el francobordo tabular, modificado en caso necesario por lo indicado en los párrafos anteriores, se multiplica por el factor que se cita en la regla 30.
2.3.6. e) Corrección por puntal
El programa calcula la diferencia '(D-L/5)' entre el puntal y la eslora de francobordo dividida por 15.
2.3.6 e.1) Caso en que (D-L/15)>0
En este caso el programa calcula la corrección de francobordo de acuerdo con la regla 31 1).
2.3.6. e.2) Caso en que (D-L/15)<0
El programa considera las siguientes posibilidades:
. Si la cubierta de francobordo no es la número 1 y el usuario seleccionó la opción corrección por puntal sólo cuando D>L/15). No habrá corrección por puntal. . Si la cubierta de francobordo no es la número 1 y el usuario seleccionó la opción
por defecto, puesto que en este caso se cumple la condición (regla 31 2)) de existencia de una superestructura de longitud, al menos, 0.6 L en el centro del buque (dicha superestructura es la propia cubierta 1) se hará una reducción de francobordo de acuerdo con la regla 31 2) y 1).
. Si la cubierta de francobordo es la número 1 (cubierta principal) el programa comprobará que se cumple alguna de las condiciones siguientes (regla 31 2)) antes de realizar una reducción de francobordo de acuerdo con la regla 31 2) y 1) (teniendo también en cuenta la regla 31 3)):
- existencia de una superestructura central de al menos 0.6 L de longitud
- existencia de un tronco completo o de una combinación de superestructuras separadas y troncos que se extiendan de manera continua de proa a popa.
2.3.6. f) Corrección por posición de la línea de cubierta
El programa efectúa esta corrección de acuerdo con la regla 32.
2.3.7. Corrección por superestructuras y troncos
de superestructuras y troncos: 2.3.7. a) Longitud efectiva igual a 1.0 L
El programa calcula la reducción de francobordo, en función de la eslora, de acuerdo con la regla 37 1).
2.3.7. b) Longitud efectiva menor que 1.0 L
De acuerdo con las reglas, el programa trata este caso, en función del tipo de barco, como se indica a continuación:
2.3.7. b.1) Buques de tipo 'A'
. Se obtiene el porcentaje de reducción interpolando en la tabla disponible para buques de tipo 'A' (ver sección 2.6, párrafo 2.6.a)) de acuerdo con la regla 37 2). . La reducción se calcula, en función de la eslora, aplicando el porcentaje anterior a
los valores de la regla 37 1). 2.3.7. b.2) Buques de tipo 'B'
. Se calculan las relaciones entre las longitudes efectivas del castillo/puente y la eslora de francobordo.
. Calcula los porcentajes de reducción que corresponderían a las líneas I (buques con castillo y sin puente aislado) y II (buques con castillo y puente aislado) usando las tablas almacenadas (regla 37 2)).
. Los porcentajes de reducción que se aplicarán a los valores de la regla 37 1) se obtendrán seleccionando (de acuerdo con la regla 37 3)) el primer caso aplicable entre los siguientes:
- Si la longitud efectiva del castillo es mayor que 0.4 L se usará la línea II.
- Si la longitud efectiva del puente es mayor que 0.2 L se usará la línea II, aplicando además la reducción de la regla 37 3) (c) si la longitud efectiva del castillo es inferior a 0.07 L
- Si la longitud efectiva del puente es menor que 0.2 L se interpolará entre las líneas I y II, aplicando además la reducción de la regla 37 3) (c) si la longitud efectiva del castillo es inferior a 0.07 L.
2.3.7. b.3) Buques madereros
. De acuerdo con la regla 43 1) comprueba (para cualquier eslora) que existe un castillo de longitud efectiva al menos igual a 0.07 L y, como mínimo, de altura normal. En caso contrario trata el buque como si fuese de tipo 'B'.
. Si la eslora del buque es inferior a 100 metros comprueba que existe a popa una toldilla de altura al menos igual a la normal o un saltillo con la misma altura total, al menos (regla 43 1)). En caso contrario trata el buque como si fuera de tipo 'B'. . Si la eslora es superior a 100 metros, o siendo inferior a 100 m. cumple con la
regla 43 1), obtiene el porcentaje de deducción de la tabla correspondiente a la regla 45 1), que tiene almacenada.
. Finalmente calcula la reducción por superestructuras y troncos en función de la eslora aplicando la regla 37 1).
2.3.8. Cálculo del arrufo real y del normal
2.3.8. a) Cubierta y línea de referencia para medir el arrufo
. Si hay una superestructura de altura normal que se extienda sobre toda la longitud de la cubierta de francobordo, el programa, de acuerdo con la regla 38 5), tomará como cubierta de referencia la cubierta de la superestructura.
. Si no se cumple la condición anterior el arrufo se medirá respecto a la cubierta de francobordo (regla 38 3))
. La altura de la línea de referencia se determina de acuerdo con la regla 38 1). 2.3.8. b) Arrufo real
. El programa calcula el arrufo real en las mitades de proa y popa en los mismos cuatro puntos usados en la regla 38 8) para definir el arrufo normal
. Si el buque tiene una superestructura de altura superior a la normal y que se extiende sobre toda la longitud de la cubierta de francobordo, las ordenadas del arrufo real se incrementan como indica la regla 38 5).
2.3.8. c) Arrufo normal
Las ordenadas de la curva de arrufo normal se calculan para las mitades de proa y popa en la forma y para los puntos indicados en la regla 38 8).
2.3.9. Corrección debida al arrufo
2.3.9. a) Diferencia ente el arrufo real y el normal
El programa determina la deficiencia o exceso de arrufo en las mitades de proa y popa de acuerdo con la regla 38 9).
. Si la cubierta de francobordo es la principal (número 1), o si siendo otra el usuario no ha definido la longitud efectiva del castillo, el programa comprueba si, de acuerdo con la regla 38 7), puede concederse suplemento de arrufo por el castillo.
. Si se concede suplemento de arrufo en la mitad de proa por el castillo, el programa calcula éste por la fórmula de la regla 38 12), tomando como máximo 0.5 L para la longitud efectiva del castillo (regla 38 12)).
. Si la cubierta de francobordo es la número 1, ó si siendo otra el usuario no ha definido la longitud efectiva de la toldilla, el programa comprueba si, de acuerdo con la regla 38 7), puede concederse suplemento de arrufo por la toldilla.
. Si se concede suplemento de arrufo en la mitad de popa por la toldilla, el programa calcula éste por la fórmula de la regla 38 12), tomando como máximo 0.5 L para la longitud efectiva de la toldilla (regla 38 12)).
. La deficiencia o exceso de arrufo en las mitades de proa y popa se corrige, si es necesario, por los suplementos de arrufo por castillo y/o toldilla, respectivamente. 2.3.9. c) Exceso o defecto de arrufo
. Si en ambas mitades del buque hay exceso de arrufo o en ambas mitades hay defecto, el programa calcula el exceso/defecto total de la cubierta de acuerdo con la regla 38 9).
. Si en la mitad de proa hay defecto de arrufo y en la mitad de popa hay exceso, sólo se considera el defecto de la parte de proa, sin reducción por el exceso en popa (regla 38 10)), calculándose el defecto total según la regla 38 9).
. Si el arrufo de la mitad de proa excede del normal y el de la mitad de popa es inferior al normal, el programa calcula la relación entre el arrufo real y el normal en popa (>75%, entre 75% y 50% ó <50%) y aplica la regla 38 11) para saber si se concederá o no exceso de arrufo en proa.
El exceso/defecto total de arrufo se calculará conforme a la regla 38 9). 2.3.9. d) Corrección por exceso o defecto de arrufo
La corrección se calcula conforme a la regla 38 13). 2.3.9. d.1) Adición por defecto de arrufo
La corrección calculada en 2.9.d) se añade al francobordo (regla 38 14)). 2.3.9. d.2) Reducción por exceso de arrufo
Se comprueba si existe una superestructura en el centro del buque y, dependiendo de esto:
- Si no existe superestructura el programa no reducirá el francobordo (regla 38 15)).
- Si existe superestructura, la reducción de francobordo se hace de acuerdo con la regla 38 15), limitando esa reducción a 125 mm. por cada 100 metros de eslora (regla 38 15)).
2.3.10. Cálculo de los francobordos mínimos y de la altura mínima en proa 2.3.10. a) Francobordos mínimos
. El francobordo de verano se calcula conforme a la regla 40 1), comprobándose además que, sin la corrección por línea de cubierta, su valor no es inferior a 50 mm. (regla 40 2)) y, en caso de ser inferior a 50 mm, el programa lo hace igual a 50 mm.
. El francobordo tropical se calcula de acuerdo con la regla 40 3) (similar a la regla 45 4) para buques madereros), comprobándose además que, sin la corrección por línea de cubierta, su valor no es inferior a 50 mm. (regla 40 4)) y, si lo es, se hace igual a 50 mm.
. El francobordo de invierno se calcula de acuerdo con la regla 45 2) en buques madereros y conforme a la regla 40 5) en el resto de los casos. . El francobordo de invierno para el Atlántico Norte se calcula, en función
de la eslora, de acuerdo con la regla 40 6).
. El francobordo de agua dulce se calcula según la regla 40 7).
. La diferencia entre el francobordo de agua dulce tropical y el francobordo de agua dulce será la misma que entre el francobordo tropical y el de verano.
2.3.10. b) Altura mínima en proa
. El programa usa las fórmulas de la regla 39 1), que son función de la eslora y del coeficiente de bloque (que no tomará inferior a 0.68) para calcular la altura mínima exigible en proa.
. Se calcula también la altura real en la perpendicular de proa.
. Si la altura real en la perpendicular de proa es menor que la altura mínima exigida, se producirá un mensaje que advierta de ello.
exigida, el programa comprueba, de acuerdo con la regla 39 2), que: - si esa altura se ha conseguido disponiendo un castillo, éste
se extiende al menos hasta 0.07 L a popa de la perpendicular de proa.
- ó si la altura se ha obtenido mediante arrufo, éste se extiende al menos hasta 0.15 L a popa de la perpendicular de proa.
. Si las condiciones anteriores, relativas a la extensión en eslora del castillo o del arrufo, no se cumplen, el programa imprimirá un mensaje informando de hasta que abscisa habrá que prolongar el castillo o el arrufo para tener una altura válida en proa.
2.4. Esloras inundables
Este módulo calcula las esloras inundables y permisibles a lo largo de la eslora del buque de acuerdo con las reglas del SOLAS-74.
Los resultados numéricos obtenidos son las esloras inundables y las permisibles en cada abscisa así como las características del buque para cada flotación considerada (calados a proa y popa, L.C.B., volumen inundado y desplazamiento).
Se puede también obtener un resultado gráfico de esloras permisibles en formato DINA3 incluyendo la situación de los mamparos estancos principales.
Para usar esta tarea se requiere haber definido las cubiertas para así usar las secciones que automáticamente se generan.
2.4.1. Métodos de cálculo de esloras inundables
La mayoría de los cálculos realizados en este Módulo derivan del procedimiento de SCHIROKAUER cuyos pasos han sido básicamente seguidos.
Como es sabido, el procedimiento arriba indicado aplica un método directo de cálculo basado en la siguiente pareja de ecuaciones elementales:
V = VF - VO
X = (VF . XF - VO . XO) / (VF - VO) donde:
VO = volumen de carena inicial.
VF = volumen de carena correspondiente a la flotación final
XF = abscisa (referida a la sección maestra) del centro de gravedad de -Vf- V = volumen de agua de inundación hasta la flotación final
X = abscisa (referida a la sección maestra) del centro de gravedad de -V-
La segunda ecuación se obtiene fácilmente, a partir de la ecuación general de equilibrio, despreciando el término afectado por la tangente del ángulo de trimado, debido a su valor relativamente pequeño. Normalmente el error cometido es mucho menor que el error en la estimación de los valores de la permeabilidad.
4. INFORMACION PREVIA
Al arrancar el programa se solicitará la identificación del barco o FNAM. Durante el arranque el programa verificará la existencia de cubiertas que se hubieran definido en el módulo DECKB; si estas no existen el programa sacará un mensaje advirtiendo de este hecho y comenzará el programa, sin ningún dibujo en pantalla.
Las consecuencias de esto son:
- Sólo se podrán efectuar cálculos hidrostáticos
- Las secciones que se tomen para dichos cálculos no toman en cuenta las cubiertas ni los límites de la carena, sino la altura máxima de las formas
Si por el contrario existen cubiertas definidas, el programa calcula las abscisas donde va a calcular las secciones, muestra estas abscisas en una pantalla y permite al usuario definir secciones adicionales para las integraciones.
Mientras se generan y calculan las características de las secciones saldrá en pantalla información del proceso. Una vez finalizado, se dibujarán en la vista en alzado unos segmentos indicativos de la abscisa en la cual se ha generado la sección.
6. HERRAMIENTAS Y UTILIDADES
En este capítulo se describen los menús dinámicos más comunes. Estos menús pueden ser desplegados cuando el programa requiere un valor de cuaderna y el usuario la selecciona en el la ventana de historia o con el botón de ayuda (botón central del ratón –MB2).
PNT3D Menú PNT3D PNTNUM P2 PCUBIERTA PFORRO XPCUBIERTA XPFORRO Fig. 3.27
Descripción de las opciones disponibles en el menú dinámico PNT3A. (Figura 3.27)
- PNTNUM : El punto elegido será el dado mediante las tres coordenadas numéricas. - P2 : El punto a considerar será el dado, relacionando dos puntos en dos vistas. - PCUBIERTA : El punto se tomará referido a una cuaderna, una semimanga y la distancia a
una cubierta.
- PFORRO : Punto seleccionado por la abscisa y un punto en el casco.
ABCISA : Esta utilidad aparece cuando en un menú de opciones se pide una abscisa, y el usuario selecciona esa opción.
ú ABCISA CUADERNA CUAD+DS PP_POPA PP_PROA SEC_MED CURSOR Fig. 3.28
Las opciones disponibles en el menú dinámico ABCISA (Figura 3.28) son:
- CUADERNA : La abscisa será la cuaderna de construcción que el usuario teclee.
distancia a ella.
- PP_POPA : La abscisa será un valor introducido numéricamente que estará referido a la perpendicular de popa.
- PP_PROA : La abscisa será un valor introducido numéricamente que estará referido a la perpendicular de proa.
- SEC_MED : La abscisa será un valor introducido numéricamente que estará referido a la sección maestra (positiva a popa y negativa a proa).
- CURSOR : La abscisa será la del punto definido por cursor sobre la vista perfil o la vista en planta.
ALTURA : Esta utilidad se activa cuando en un menú de opciones se pide una altura,
el usuario seleccione esa opción:
ú
ALTURA
ALT_LABASE ALT_CUBIERTA
Fig. 3.30
Descripción de la opciones disponibles en el menú dinámico ALTURA (Figura 3.30)
- ALT_LBASE : La altura será tomada mediante la distancia a la línea base introducida por el usuario.
- ALT_CUBIERTA : La altura tomada será la introducida por el usuario respecto a una cubierta seleccionada por él.
7. DESCRIPCION DE TAREAS Y COMANDOS
El módulo tiene el siguiente menú principal:
En este menú se muestran las diferentes tareas del programa, las cuales se describen a continuación.
ARCHIVO
7.1.1. Visualización de listados y dibujos. EXPLORADOR
Este comando permite al usuario navegar por los distintos directorios, abrir ficheros de listado y de dibujo y eventualmente imprimirlos o plotearlos respectivamente.
7.1.2. Hardcopy de ventanas. HARDCOPY .
Este comando permite al usuario obtener una hardcopy de la ventana seleccionada. Es necesario previamente configurar la impresora.
7.1.3. Configuración de impresora. IMPRESORA .
Este comando permite al usuario configurar la impresora para obtener listados, hardcopys o dibujos.
7.1.4. Exportación al ABS SafeHull. EXPORTAR
Tarea para la exportación de información para el sistema SafeHull del ABS. 7.1.4.1. Exportación de información para SafeHull. EXP_ABS
Este comando muestra una ventana que permite introducir los datos necesarios para la obtención de los ficheros .GDF y .INT que serán utilizados posteriormente en el Sistema ABS-SafeHull para buques portacontenedores.
La utilización de este comando requiere la previa definición de mamparos longitudinales (módulo DECKB) como límites de los espacios definidos en el módulo VOLUME. Dichos espacios deberán ser simétricos y sólo definidos los de babor. Así mismo se deben definir todas sus características y si son tanques de lastre las aireaciones deberán ser definidas como aberturas cuya altura esté referida a la cubierta principal.
7.1.5. Finalización de la ejecución del módulo. SALIR Fin de la sesión. El programa pedirá confirmación. 7.2. GENERAL
Tarea para la introducción de opciones generales relacionadas con los distintos trabajos del programa. Al seleccionar esta tarea aparecen los comandos que se explican a continuación.
7.2.1. Configuración de salida de hidrostáticas. HIDROS_CONF
Al presionar esta línea aparecerá una pantalla en el que se mostrarán todas las variables que se calculan y en qué posición en el listado serán impresas. Si en una de ellas se pone un cero ese valor no será impreso ni mostrado. Al presionar el campo RESET el formato adoptado será el que por defecto se considera. Existe también la posibilidad de definir con referencia a qué valores se imprimirán los resultados que puede ser calados a popa y proa o calado medio y trimado. El campo <ESC> permite abandonar la ventana sin salvar los cambios.
Esta configuración también es válida cuando se ejecute el comando LIST_HIDROS y para elegir los ítems a dibujar con el comando DIBU_HIDROS.
Las características son:
DISFA Desplazamiento con apéndices (TM)
DISV Volumen de trazado (M3)
XCBA L.C.B. con apéndices (M)
XCB L.C.B. sin apéndices (M)
KB C.de G. Sobre la línea de agua (M)
AW Area línea de agua (M2)
AX Area sección máxima (M2)
ZBM Radio metacéntrico transversal (M)
ZBML Radio metacéntrico longitudinal (M)
CX Coeficiente sección máxima (-)
CP Coeficiente prismático total (-)
CB Coeficiente de bloque total (-)
CW Coeficiente de línea de agua (-)
MTC Momento inclinar 1 CM (TM)
S Area superficie mojada (M2)
TCI Tons por CM de inmersión (TM/CM)
XCF L.C. de G. De la flotación (M)
KM Altura del metacentro (M)
KML Longitud del metacentro (M)
7.2.2. Configuración de salida de carenas inclinadas. KNS_CONF
Este comando mostrará las opciones disponibles para la salida de resultados de los cálculos de carenas inclinadas. Las opciones son las siguientes:
El programa permite al usuario obtener una salida resumida de resultados, en la que aparecerá para cada trimado y cada escora los valores de los KN's calculados para cada desplazamiento de la red seleccionada. También se puede obtener una salida completa, en la cual, además de los KN's se obtiene la posición (en eslora, manga y puntal) del centro de carena.
En ambas salidas se obtiene la curva de línea de inmersión de la cubierta, así como, la línea de inmersión de aberturas (en caso de haber sido definidas y seleccionado el cálculo de inundación de aberturas).
- Cálculo ang. inundación con aberturas: Permite obtener la línea de inmersión de aberturas, es decir, el ángulo mínimo de escora para el cual se produce la inundación de una abertura en cada desplazamiento.
- Imprimir espacios negativos y apéndices: Permite al usuario la impresión de los espacios negativos y apéndices que han sido tenidos en cuenta en el cálculo de las carenas inclinadas.
7.2.3. Identificación del proyecto y de la construcción. PROY_CONS
Identificación del proyecto y construcción. Se trata de dos variables definidas en la generación de las formas y que se imprime en todos los listados. Este comando muestra la identificación actual y permite modificarla.
7.3. EDICION
Esta tarea permite al usuario entrar en las diferentes subtareas de trabajo del programa. Eligiendo la opción deseada el programa dará paso a las distintas subtareas que se explican a continuación.
7.3.1. SECCIONES. Secciones transversales de cálculo.
Esta tarea nos sirve para generar de nuevo las secciones. La tarea de secciones dispone de las siguientes posibilidades:
7.3.1.1. Selección de la precisión de los cálculos. PRECISION
Este comando nos permite elegir entre la precisión estándar o alta precisión; la diferencia entre ambas supone un mayor número de secciones con alta precisión.
Con este comando se procede a generar las secciones. El programa muestra las secciones a generar y da al usuario la posibilidad de añadir nuevas secciones. Si se quiere realizar el cálculo (botón RUN) el programa solicita confirmación antes de comenzar el proceso. Este cálculo fuerza a reprocesar todos los cálculos de arquitectura naval realizados. El botón <ESC> sirve para abandonar la ventana sin ejecutar los cálculos y el RESET es para borrar las secciones adicionales introducidas.
(Esta ventana es la misma que aparece la primera vez que se ejecuta el módulo como se explicó en el comienzo del programa).
7.3.1.3. Impresión de datos de secciones. PRINT_SECC
Activa una pantalla en la que se puede seleccionar entre las abscisas de las secciones utilizadas para el cálculo, aquellas que el usuario desee imprimir. El programa imprimirá las coordenadas de las secciones y el código de transición entre ellas.
7.3.1.4. Dibujo de secciones. DIBU_SECC
Activa una pantalla en la que se puede seleccionar entre las abscisas de las secciones utilizadas para el cálculo, aquellas de las que se desea obtener un dibujo en perspectiva de la sección transversal. Esto permite al usuario verificar la correcta definición de la superficie del casco para hacer los cálculos.
7.3.2. HIDROSTATICAS. Cálculos hidrostáticos. Los comandos bajo esta tarea son:
7.3.2.1. Cálculo de hidrostáticas. CALC_HIDROS
Este comando activa una ventana para introducir los datos necesarios en los cálculos de las hidrostáticas y calcula dichos valores. La ventana activada posee las siguientes opciones:
Un botón para seleccionar las diferentes opciones disponibles para el cálculo de hidrostáticas. Estas opciones se seleccionan de entre las existentes en la ventana que se despliega. Cuatro campos para la introducción del sistema de líneas de agua dando calado mínimo, caldo máximo incremento de calados para los cálculos y trimado (en metros, positivo a popa). A continuación aparece un par de campos para los calados adicionales, este par de valores se incrementa cuando se introducen nuevos valores, hasta un máximo de diez.
Para realizar los cálculos es necesario presionar sobre el botón CALCULO. El botón <ESC> abandona la ventana sin efectuar los cálculos. El botón BORRA borra los datos introducidos. Estos datos son salvados para las siguientes sesiones.
Si los datos precisos están correctamente definidos, el programa mostrará las opciones con que se van a realizar los cálculos y seguidamente solicitará confirmación para seguir el proceso. Al finalizar este mostrará los resultados y preguntará si se quiere imprimir, en tal caso se solicitará un fichero de salida y se rellenará el mismo. Los resultados obtenidos se mantienen a disposición del usuario para ser consultados y/o impresos en cualquier momento en cualquier formato, pero una vez se sale del módulo se pierden. Para realizar dicha consulta hay que entrar en la tarea de INFORMACION y ejecutar el comando LIST_HIDROS.
El botón <EDIT> permite introducir las opciones particulares para los cálculos mostrando una nueva ventana con los campos necesarios para todas las opciones disponibles. La ventana se muestra en la siguiente figura:
El valor de quebranto (+) o arrufo (-) es el valor en milímetros de la flecha de la deformación cuando se quieran calcular las características con el barco en quebranto, si el valor introducido es positivo, o en arrufo si el valor introducido es negativo.
Para timón y propulsor el usuario tiene que presionar los respectivos campos <EDIT> y el programa mostrará nuevas ventanas de entrada de datos para definirlos. El volumen del propulsor puede ser estimado si el usuario introduce el diámetro o, alternativamente, puede introducir directamente dicho volumen.
Los apéndices (espacios definidos en el módulo VOLUME) pueden ser tenidos en cuenta o no en los cálculos. Para cambiar el estado de esta opción basta presionar sobre el botón derecho.
El programa puede también calcular valores numéricos de Bonjean si su botón es activado. Estos valores de Bonjean se calcularán para las 20 secciones de trazado.
Los coeficientes pueden ser calculados tomando la manga máxima en cada una de las flotaciones de cálculo. Esta opción puede modificarse presionando sobre el botón con la opción indicada. El coeficiente de sección máxima se calculará con la manga de la sección de área máxima correspondiente a esa flotación.
El coeficiente de bloque y coeficientes afines pueden ser calculados con VOLUMEN DE TRAZADO o VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO. La diferencia estriba en que si se usa el VOLUMEN DE DESPLAZAMIENTO se tendrán en cuenta todos los apéndices y espacios negativos que se hubieran definido en el módulo VOLUME. El usuario puede cambiar esta opción presionando sobre el botón con la opción deseada.
Para barcos pequeños existe la posibilidad de obtener los resultados en LITROS y KILOGRAMOS. Si el formato de salida no lo permite los valores se obtendrían por defecto en M3 y TONS.
El programa puede calcular las características hidrostáticas para una flotación deformada (o para un casco deformado). Esto puede elegirse presionando el botón que aparece bajo Red. En este caso habrá de introducirse dicha flotación presionando sobre el campo <EDIT> correspondiente e introduciendo los calados correspondientes a diferentes abscisas. El programa tomará esta flotación en los diferentes calados medios del sistema de líneas de agua de cálculo. También es posible el cálculo para una única flotación presionando el botón de Hidrostática, que calcula sólo para un par de calados adicionales.
El botón SALVA almacena los datos y regresa al menú anterior. <ESC> abandona la ventana sin salvar los datos introducidos y RESET recupera los valores por defecto.
7.3.2.2. Dibujos de hidrostáticas. DIBU_HIDROS
Comando para la generación de los dibujos de la tarea de cálculos de hidrostáticas. Los posibles dibujos a obtener son:
- Curva de áreas seccionales
- Curvas Hidrostáticas
- Curvas de BONJEAN - Escala de calados - Diagrama de trimados
Cuando se acciona este comando aparece la pantalla de la figura en la que se deberán definir los datos de los dibujos a generar.
Para obtener los dibujos de Curva de Areas, Curvas hidrostáticas y Curvas de Bonjean bastará definir el calado hasta el que se quieran trazar las curvas.
Para el dibujo de la escala de calados al usuario deberá rellenar el valor del peso en rosca (para la obtención del calado inferior) y del francobordo de verano (límite superior); si estos valores son conocidos previamente al haberse utilizado respectivamente los módulos LOAD, o a la tarea correspondiente en este módulo, el programa ofrecerá automáticamente estos valores.
Para el dibujo del diagrama de trimados el usuario deberá definir fundamentalmente un juego de desplazamientos y otro juego de abscisas de centro de carena (Ver párrafo 2.1.3). El juego de desplazamiento se define dando el calado inferior, en toneladas, el número de intervalos y el
valor del intervalo en toneladas. El juego de abscisas de centro de carena queda definido dando la abscisa más a popa en metros (con relación a la semieslora y positiva a popa), el número de intervalos hacia proa y el valor del intervalo en valor absoluto y en metros.
Otros datos auxiliares son:
• Número de intervalos auxiliares que se desea obtener por interpolación entre las líneas de desplazamiento constante.
• Número de intervalos auxiliares que se desee obtener por interpolación entre las líneas de desplazamiento constante.
• Dimensiones del dibujo. Se podrá seleccionar entre DIN A1, DIN A2 y DIN A3. • Si se desea o no tener como fondo un pautado milimetrado.
• Si se desea que en el gráfico las abscisas de centro de curva sean con relación a la perpendicular de popa, a la semieslora o a la perpendicular de proa.
En la parte inferior de la pantalla aparecen 3 botones, con las siguientes etiquetas:
- CALCULA: El programa cierra la pantalla, pregunta por el fichero en que se desean almacenar los dibujos y calcula los dibujos que hayan sido cumplimentados. - <ESC> : El programa cierra la pantalla manteniendo los datos existentes en la
misma cuando se entró en la tarea.
7.3.2.3. Cálculos de valores de Bonjean. BONJEAN
Esta tarea permite al usuario obtener los valores de BONJEAN para la red de abscisas que el usuario solicite, a diferencia de lo que ocurre en el comando RUN_HIDROS en el que los valores de BONJEAN son obtenidos para las secciones de trazado. Al solicitar éste comando el programa solicita las abscisas de cálculo
7.3.3. CARENAS_INCL. Carenas inclinadas.
Esta tarea permite la realización de cálculos de carenas inclinadas, y obtener los resultados para un sistema de desplazamiento, para los ángulos de escora que se soliciten y para los trimados que
