Aula 1 - Geometria Do Navio

Arquitetura Naval e Offshore I Geometria do Navio

O design de um navio se inicia com a análise cuidadosa da frota já existente, a fim de obter as informações gerais do tipo de embarcação de interesse... • Se já existe um similar de sucesso, o projetista utiliza esse navio como base, promovendo as alterações pontuais que satisfaçam os requisitos do novo projeto.  Análise de semelhantes navios de interesse

• Se o navio de interesse pertence a uma classe  já existente, pode-se analisar a frota mundial recente a fim de estimar as dimensões e características de interesse. • Se o navio desejado é uma quebra de paradigma, ainda assim a análise de semelhantes é importante para se estabelecer o que pode ser aprendido e generalizado para esse novo design.

Para as classes mais comuns de navios já existem modelos paramétricos que podem ser encontrados na literatura de design marítimo. São as chamadas séries sistemáticas.

Tradicionalmente, no processo de design de uma embarcação é utilizada util izada a chamada Espiral de Projeto de Evans...

A Espiral de Projeto é considerada um “design baseado em um ponto” já que procura apenas um único ponto do espaço de designs possível. Ela mostra como projeto evolui em estágios cíclicos de crescente detalhamento das características do navio, através do sequenciamento de passos estrategicamente escolhidos...

Geometria do navio  – A  –  A forma básica de um navio ou embarcação é definida através de um desenho designado por Plano de Linhas

 – Representa o seu casco em três perspectivas.

 – Se fizermos interceptar a superfície do navio por planos, as linhas de interceptação serão linhas em duas dimensões, as quais podem ser traçadas em verdadeira grandeza se projetadas em um dos planos de referência.

4

Vista apresentada num plano de linhas

P l a  a n  no     d  o e  e 

a l l t  to    s  o s   

Geometria do navio  –

Planos de linhas

7

Planos de Linha d’água  As seções horizontais de um casco são chamadas de linhas d’água. Quando essas linhas são projetadas e sobrepostas em um vista, resulta do plano de linhas d’água.

Plano de Balizas Interseções do casco por planos verticais transversais igualmente espaçados no sentido longitudinal. Normalmente os navios são divididos em 10, 20 ou 40 balizas. Iniciando na baliza que corta a madre do leme (baliza 0) até a intercessão da roda de proa do navio com a linha d’água de projeto (baliza 10, 20 ou 40).Por convenção, o plano de balizas apresenta as intersecções do casco com planos avante (AV) da seção mestra em seu lado direito e, por conseguinte, intersecções com Planos a ré (AR) da seção mestra em seu lado esquerdo.

Plano de altos  – Plano diametral ou de Simetria - Plano vertical, perpendicular ao de linhas d´água, dividindo o navio em duas partes simétricas.  – Os planos paralelos a este plano definem os cortes longitudinais que formam o plano de altos.  – Em resumo, o Plano de alto apresenta a intersecção do casco com o seu plano de simetria e por cortes paralelos ao mesmo, espaçados convenientemente para a representação da geometria do casco e identificados pela sua distância ao plano de simetria. Neste plano, a intersecção com o plano de simetria identifica a geometria do corpo de proa e popa.

10

A importância do Plano de linhas • O Plano de linhas apresenta a completa definição bidimensional do casco tridimensional da embarção, suficiente para os cálculos necessários para a determinação de todas as características hidrostáticas, características estas tratadas na aula seguintes.

Linhas e planos de referência  – PLANO BASE (PB) - Plano horizontal correspondente à linha de água de traçado mais baixo.  – LINHA BASE (LB) - Linha obtida pela intercepção do plano diametral do navio com o plano base. É a linha de referência do plano geométrico do navio.

12

Principais dimensões

13

Dimensões lineares do navio  – O navio tem, como todas as construções com volume, as três dimensões básicas: o comprimento, a altura e a largura, mantendo a designação da primeira (comprimento) e dando à largura o nome de boca e à altura o de pontal  – Comprimento Total ou roda a roda (Loa) - É o comprimento do navio medido horizontalmente entre as partes mais extremas da proa e da popa

14

Perpendiculares Comprimento entre Perpendiculares - Comprimento entre

a perpendicular de re e a perpendicular e vante, medido no plano diametral, paralelamente ao plano de base

As perpendiculares são linhas imaginarias perpendiculares à linha de base e as linhas d’água. • Perpendicular a vante (PP-AV) - É a vertical tirada no ponto de interseção da linha d'água projetada com o contorno da roda de proa. • Perpendicular a ré (PP-AR) – É vertical traçada no mesmo eixo da madre do leme.

Dimensões lineares do navio  – Largura - A largura de um navio designa -se por Boca(B).  – Pontal(D) - Distância (altura, medida no plano diametral a meio comprimento entre perpendiculares, perpendiculares, entre a reta do vau do pavimento principal e a face superior da quilha (navios de aço).  – Calado (T) – Distância vertical entre o ponto mais baixo da quilha (superfície inferior) e o plano de flutuação. • O calado pode ser medido a vante, a ré e a meio navio. Com esta finalidade, existe uma marcação no costado em ambos os bordos.  – Borda Livre  – Distância vertical, indicada a meio navio, entre a linha obtida pela intercessão da face superior do convés com a superfície exterior do casco (linha de borda livre) e o plano de flutuação carregado. • Para cada plano de flutuação carregado, consoante a época ano e a zona a navegar, há um Borda Livre Específica.

17

Caimento (Trim) É a diferença entre os calados na perpendicular de ré e na perpendicular de vante de qualquer plano de flutuação, medidos em relação à linha de referencia de calados adotada

(compassado / quilha paralela / aguas parelhas)

(apopado / derrabado / trim pela popa)

Geometria do navio Seção transversal; seção mestra – Chama-se seção transversal qualquer

seção determinada no casco de uma embarcação por um plano transversal. A maior das seções transversais chama-se seção mestra. A seção mestra é situada em coincidência com a seção a meia-nau, ou muito próximo desta. Nos navios mercantes, certo comprimento da região central do casco é constituído por seções iguais à seção mestra numa distância apreciável, quer para vante, quer para ré da seção ameia-nau; diz-se então que estes navios têm formas cheias e possuem um corpo médio paralelo. Nos navios que têm formas finas, a forma das seções transversais varia muito em todo o comprimento do navio a vante e a ré da seção mestra

Tabela de cotas Enquanto o plano de linhas retrata da forma do casco em termos gráficos, a tabela de cotas é uma forma convencional de representação numérica que serve como uma ponte para modelagem e fabricação do casco da embarcação A tabela de cotas é um par de tabelas 2D que mostram as coordenadas e localizações de curvas e superfícies do plano de linhas. Tradicionalmente as duas tabelas são intituladas de “altos” e “meia boca” e consiste das coordenadas Z e Y respectivamente. As colunas representam as cavernas e as linhas a posição longitudinal da curva.