Forma do Casco - Centro de Engenharia e Tecnologia Naval e ... · Tipos de Carenas Catamaran ... • Navio patrulha rápido construído em 1997, no estaleiro Umoe Mandal, para a Marinha

1

Forma do Casco

Manuel Ventura

Projecto de Navios I

Mestrado em Engenharia e Arquitectura Naval

M.Ventura Forma do Casco 2

Sumário

1. Introdução2. Tipos de carenas3. Criação da forma

• Séries sistemáticas• Modelação geométrica

4. Alteração da forma• Alteração do Coeficiente Prismático• Alteração do LCB

2


Introdução

• Capacidade– Volume– Deslocamento

• Estabilidade– Intacta– Em Avaria

• Hidrodinâmica– Velocidade de serviço (carga / lastro)– Comportamento no mar– Manobrabilidade

• Funcionalidade• Estéticos

– Forma agradável

A forma do casco deve ser um compromisso resultante da necessidade de satisfazer um conjunto de requisitos:


Classificação das Carenas

Tipo de Sustentação:• Carenas de Deslocamento• Carenas Planantes• Semi-Planantes• Hidrofoil

Forma do Casco:• Monocasco• Multi-casco

– Catamaran– Trimaran– SWATH

3


Tipos de Sustentação


Carenas de Deslocamento (1)

• Geralmente com o fundo redondo e com uma velocidade máxima de deslocamento que é determinada pelo comprimento na linha de água.

• Quanto maior for o comprimento na linha de água maior é a velocidade da carena no modo de deslocamento.

• Na sua velocidade de deslocamento, a carena mantém-se imersa na sua totalidade.

98.775Taça America

2423.5550Navio Tanque

3130.8950Porta-Contentores

Vel. Máx. [nós]

√ComprimentoComprimento

[ft]Tipo de Navio

4


Carenas de Deslocamento (2)

Forma Típica de Carena de Deslocamento de Alta Velocidade (Series 64)

Forma Típica de Carena de Deslocamento de Baixa Velocidade


Carenas Planantes

• Carenas cuja forma é caracterizada por uma forte descontinuidade ao longo do fundo, que pode ser ou plano ou em V.

• A descontinuidade tem a forma de uma aresta bem vincada (hard chine)

• O objectivo é que a embarcação plane em duas pequenas áreas e assim a superfície molhada pode ser reduzida em 60% ou mais.

Forma Típica de Carena Planante (Series 62)

5


Carenas Planantes com Aresta Dupla

Existem também carenas planantes com duas arestas.


Carenas Semi-Planantes

• Algumas carenas de deslocamento quando submetidas a potências mais elevadas podem adquirir velocidades superiores à sua velocidade de deslocamento.

• Nestas condições, a proa eleva-se acima da linha de água àmedida que a velocidade aumenta e diz-se que a carena ésemi-planante.

• Existem dois tipos principais: – Com boca estreita e encolamento circular (Nelson-style)– Com arestas acentuadas (hard-chine)

6


Hydrofoil

• A aplicação de perfis alares sob o casco de modo a obter um impulso que, a velocidades elevadas permite ao casco elevar-se acima da água reduzindo a resistência.

• O primeiro hydrofoil foi projectado pelo italiano Forlanini em 1906.


Carenas Multi-Casco

• Catamaran

• Trimaran

• SWATH

7


Catamaran

Tipos de Carena:• Carena em Túnel• Carenas de Deslocamento• Carenas Planantes


Tipos de Carenas Catamaran

• Carenas em Túnel– Força de sustentação (lift)– Alta velocidade– Elevada potência– Mau comportamento em ondas devido ao fundo plano

• Carenas de Deslocamento– Impulsão– Superfície molhada, resistência de atrito– Velocidade máxima limitada– Sujeitas a slamming

8


Trimaran

Ferry Trimaran “Benchijigua Express” construído pelo estaleiro Austal (Austrália) em 2005.


Trimaran

Veleiro Trimaran

9


EarthRace

Hull: Wavepiercing TrimaranLength: 24m (78ft) Beam: 8m (24ft) Draft: 1.3m (4ft) Range: 3000nm (6000km) Maximum speed: 45 knots (90km/h)* Fuel: B100 Biodiesel (100%) Fuel Capacity: 10,000 liters (2500 gallons) Displacement: 10 ton Construction: Carbon , Kevlar composites Crew: 4 Beds: 8 Engines: 2 x 350kW (540 hp) Cummins MercruiserGearboxes: ZF 305A (single speed) Air intakes: top of wings to remain above waves while piercing Windscreen: 17mm laminated toughened glass


Pentamaran

10


Evolução do Pentamaran

• Patenteado em Setembro de 1996 - Patente expira em Septembrode 2016

• Desenvolvimento e ensaios em tanque ADX 1996-1998• 11 artigos técnicos publicados de 1997 a 2003• MARAD (USA) Sealift Desenvolvimento e ensaios em tanque 1998• Navio sealift rápido DER em 1998• Projecto “ADX Express” 1999-2000 Fast Transatlantic container

service• IZAR assina licença em Septembro 2001 – licença exclusiva para

Ro-Ro e Ro-Pax na Europa• 2003 primeiro contracto de navio na IZAR com Buquebus –

construção iniciada em 2004• July 2003 conceito da fragata F5• September 2003 IZAR renova licença


SWATH

• Small Waterplane Area Twin Hull

11


Hovercraft

• Designação comercial patenteada em 1955 • O primeiro hovercraft for construído por Sir Christopher

Cockrell em 1959

http://www.hovercraft-museum.org


Surface Effect Ship (SES)

• Conceito de casco que tem simultaneamente uma almofada de ar, como um hovercraft, e um casco duplo, como um catamaran

• A marinha dos EUA iniciou testes com modelos em 1961

• No anos 60 foram construídos dois protótipos com cerca de 100 t de deslocamento, designados por SES 100-A/B que atingiram velocidades entre os 60’e os 100’

SES 100-B

• Actualmente, alguns navios SES são usados em pequenos ferries e em aplicações militares (caça-minas e patrulhas rápidos)

12


Skjold SES

• Navio patrulha rápido construído em 1997, no estaleiro Umoe Mandal, para a Marinha Norueguesa

• Propulsão por duas turbinas a gás, 2 x 8160 Hp accionando dois waterjets

• A almofada de ar épressurizada por ventiladores accionados por dois motores Diesel 2 x 735 KW

• Atinge a velocidade de 47´com estado de mar Beaufort3 e 55’ em águas tranquilas www.knmskjold.org


Air-Lubricated Ship (ALS)

Air Lubricated Lifting Body Ship

• A lifting body ship that has a blower pressurized air layer disposed in the underside of its lifting body such that the air layer reduces wetted area friction and hence the propulsive power required is greatly reduced.

• Further, a water propulsor is supplied that takes in water through transversely oriented water inlets in the top of the lifting body to thereby reduce turbulence and its associated drag that would normally occur over the top of the lifting body.

US Patent No. 6899045 - 2005-05-31

Conceito patenteado por Donald E. Burg (2005)

13


Casco SWEEP (1)

• Don Burg inventou um novo conceito de forma de casco denominado SWEEP (Ship with Wave EnergyEngulfing Propulsors)

• Combina as vantagens da proa com bolbo com as de um navio ALS (Air-Lubricated Ship)

• Reduz a resistência de onda de cascos de deslocamento

The Naval Architect, February 2006


Casco SWEEP (2)

14

Criação da Forma do Casco


Criação da Forma da Carena

Métodos de criação da forma da carena:• Séries Sistemáticas• Criação directa a partir das curvas principais• Alteração de carena semelhante já existente

15


Séries Sistemáticas (1)

• Série de Taylor, 1933– Carena base do cruzador britânico “LEVIATHAN”, 1900– Forma original com esporão, popa de cruzador e 2 hélices

• SSPA (Swedish State Shipbuilding Experimental Tank)– Navios de linha de alta velocidade, 2 hélices (1951)– Navios de carga rápidos, 1 hélice (1948/1950)– Navios tanques

• Cb = 0.725 ~ 0.80• B/T= 2.30 ~ 2.50• L/B= 7.20 ~ 8.10

– Navios de carga, 1 hélice• Cb = 0.525 ~ 0.750



• Séries 60, DTMB, 1953– Testados 62 modelos– Encolamento circular, sem pé-de-caverna– Carenas sem bolbo, forma de U– Cb = 0.60-0.65-0.70-0.75-0.80– B/T = 2.50 ~ 3.50– L/B = 5.50 ~ 8.50– 8 L.A. (0, 0.075, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00, 1.25 e 1.50 T)– 25 Secções (numeradas de vante para ré):

• AR: 20, 19.5, 19, 18.5, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 • AV: 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0.5,0

– Contornos AR e AV (7 L.A- no plano de mediania)– Raios de concordância das LA, AV

16



• BSRA (British Ship Research Association)– Carenas com/sem bolbo e com pé-de-caverna– Original 1961:

• Cb = 0.65 ~ 0.80• B/T= 2.10 ~ 3.45• L/B= 7.27

– Ampliada em 1965:• Cb = 0.65 ~ 0.85• B/T= 2.10 ~ 3.20• L/B= 5.80 ~ 8.40



• Séries 62 (Séries de Clemens), DTMB, 1963– Carenas planantes– Pé-de-caverna constante (12.5°)

• Séries 64, DTMB, 1965– L/B = 8.45

• Ship Research Institute of Japan, 1966– Cb = 0.80 ~ 0.82– B/T = 2.60 ~ 3.06– L/B = 5.50 ~ 6.70

17



• FDS (Forschungszentrum des Deutschen Schiffbau), 1968– Cb = 0.85– B/T = 2.70– L/B = 6.60

• NSMB (Netherlands Ship Model Basin), 1970– Cb = 0.80 ~ 0.85– B/T = 2.65– L/B = 6.50

• HSDHF (High-Speed Displacement Hull Forms), 1984– Projecto patrocinado pelas Royal Netherlands Navy, United

States Navy, Royal Australian Navy e MARIN– 40 modelos testados– Resultados nunca publicados



• NPL Series, 1976 (National Physical Laboratory)– Carenas de deslocamento, com encolamento circular– L/B = 3.33 ~ 7.50– Popa em painel– Secções à proa com flare junto da linha de água de projecto– Navios de alta velocidade

• NPL Alongada– 10 carenas com Cb = 0.397– Aplicações a catamarans

• USCG Systematic Series of High Speed Planing Hulls– Dina H. Kowalyshyn and Bryson Metcalf (2006), SNAME

Transactions, pp.268-309.

18



• MARAD Systematic Series of Full-Form Ship Models, 1987– Baixo valor de L/B– Elevado valor de B/T– Cb = 0.80 ~ 0.875– B/T = 3.00 ~ 4.75– L/B = 4.50 ~ 6.50

• AMECRC (Autralian Maritime Engineering Cooperative Research Centre), 1998– Baseado no HSDHF– Cb = 0.395 ~ 0.5– L/B = 6.0 ~ 8.0– B/T = 2.5 ~ 4.0– Utilizada em multi-cascos


Séries Sistemáticas - Veleiros

• Delft Systematic Series, Modern Yacht Conference (1998) or Chesapeake Symposium (1999) ????

19


Exemplo: Séries de Taylor

idetayloDimensions in M ?LPP B T DISV ?90, 18.5, 6.5, 6500AreaF, M2 LCB, M4.8, 0.1


Exemplo: Séries 60

ideser60Dimensions in M ?LPP B T DISV ?90, 20, 6.5, 6800Area, M2 LCB, M1.5, -0.5

20


Exemplo: Séries BSRA (1)

idebsrachose without bulb, 0 or with bulb, 1Dimensions in M ?LPP B T DISV ?120, 22.0, 7.0, 12500Standard areas of sections at FWD and AFT and LCBWith bulb: AreaF= 9.90 M2 AreaR=1.70 M2 LCB, M=0.034AF, M2 AA, M2 LCB, M ?10.0, 1.80, .05


Exemplo: Séries BSRA (2)

21


Exemplo: Séries Taylor (1)

idetayloDimensions in M ?LPP B T DISV160, 24, 7.5, 22500Standard areas of sections FWD and AFT PP and LCB(M)AreaF, M2 LCB, M7.164 0.0227.2, 0.05


Exemplo: Séries Taylor (2)

22

Criação Directa da Forma da Carena

Manuel Ventura

Projecto de Navios II

Mestrado em Engenharia e Arquitectura Naval


Dados para Desenvolvimento da Forma do Casco

• A forma da carena é definida a partir de um conjunto de parâmetros e de um conjunto de curvas principais

• Os parâmetros são as dimensões principais e algumas características hidrostáticas (Ex.: ∆, Lcb, coeficientes de finura, etc.)

• As dimensões principais são:– Comprimento entre perpendiculares (Lpp)– Boca, na ossada (B)– Pontal (D)– Imersão de projecto (T)

• Os coeficientes de finura são:– Coeficiente de Finura Total (CB)– Coeficiente Prismático (CP)– Coeficiente de Casa Mestra (CM)– Coeficiente da Figura de Flutuação (CWP)

23


Coeficiente de Casa Mestra (CM)

Secções mestras típicas e valores do CM respectivos


Curvas Principais

• Secção Mestra

• Curva de Áreas (SAC)

• Linha de Água Carregada (LWL)

• Linha do Convés à borda (DKL)

• Linha de Tangência do Fundo (FOB)

• Linha de Tangência do Costado (FOS)

• Perfil

24


Secção Mestra

( ) TBCR M ⋅⋅−⋅= 133.2 ( ) ( )

( )2

2

1 0.5 2

4 21.5711

MB T C h B bR

K

B bK

h

⋅ ⋅ − − ⋅ −=

⋅ −= −


Curva de Áreas (1)

• L1 – corpo de entrada• Lx – corpo cilíndrico• L2 – corpo de saída

• Am – área da secção mestra

25


Curva de Áreas (2)

L = L1 + LX + L2L.CP = L.Cp1 + LX + L2.Cp2

Cb ≥ 0.80 0.30 Lpp ≤ Lx ≤ 0.35 Lpp0.70 ≤ Cb < 0.80 0.15 Lpp ≤ Lx ≤ 0.20 LppCb < 0.70 0

MCTBL ⋅⋅= 08.42

Extensão do Corpo Cilíndrico (Lx)

Critério de Baker (Hidrodinâmica)


Curva de Áreas (3)

Navios de Forma Cheias

p/ (L/B) = 7

p/ (L/B) < 7

2 1 20.75 0.95L L L≤ ≤

( ) XLBL δδ %11.0 ⇒=

26


Linha de Água Carregada (1)

• Linha 2D (curva plana)• Influência na

– Equilíbrio hidrostático (posição do centro de flutuação)– Estabilidade intacta (raios metacêntricos transversal e

longitudinal)– Resistência hidrodinâmica


Linha de Água Carregada (2)

• Valores do semi-ângulo de entrada (P2) recomendados em função do Coeficiente Prismático (CP):

37°33°21-33°10-14°9-10°9°8°P2

0.850.800.750.700.650.600.55Cp

Os valores indicados devem ser multiplicados pelo factor ( )BL7

27


Linha do Convés à Borda

• Linha 3D resultante da intersecção do convés com o costado• Influenciada pela necessidade de área útil no convés


Perfil

• Linha plana, resultante da intersecção do casco com o plano de mediania

• Constituída por 4 segmentos distintos– Linha do fundo (keel line)– Contorno de proa (stem contour)– Contorno de popa (stern contour)– Linha do tosado (sheer line)

28


Plano Vertical e Contornos de Proa e Popa


Contorno de Popa

• A figura representa algumas das evoluções das linhas da popa, desde a popa em colher (1) à popa em painel (2).

• A forma do contorno tem evoluído desde as soluções com cadaste (stern post) até ao bolbo de popa que se encontra em muitos navio recentes.

• Em navios com propulsão POD a forma da popa torna-se bastante mais simplificada

29


Influência dos Sistemas de Propulsão e Manobra na Forma da Popa

• Alguns parâmetros relacionados com o Sistema de Propulsão:– Tipo de propulsor (Hélice, POD)– Número de propulsores– Existência de tubeira– Cota vertical do veio propulsor– Diâmetro do hélice– Tolerâncias da clara do hélice– Diâmetro do veio propulsor– Diâmetro da manga do veio

• Alguns parâmetros relacionados com o Sistema de Manobra:– Tipo de porta do leme– Dimensões da porta do leme– Posição da porta do leme (distância ao hélice)


Tolerâncias na Clara do Hélice (1)

Det Norske Veritas

[ ]( ) [ ]( ) [ ]

[ ]mRemRZc

mRZbmRa

p

p

⋅≥

⋅⋅−≥

⋅⋅−≥⋅≥

07.002.048.0

04.07.02.0

em que:R : raio do hélice [m]Zp: número de pás

30



Lloyds Register of Shipping

0.75 KD1.125 KD0.12 D60.85 KD1.275 KD0.12 D51.00 KD1.500 KD0.12 D41.20 KD1.800 KD0.12 D3

cbaNo. de Pás

0.10 D0.15 DtRValor min.

em que:

3

3.480.1 0.33050

bC PLKL⋅ ⋅⎛ ⎞⎛ ⎞= + +⎜ ⎟ ⎜ ⎟

⎝ ⎠ ⎝ ⎠

tR = espessura do leme, medido a 0.7R acima do eixo do veio [m]P = potência SHP [kW]R = raio do hélice [m]D = diâmetro do hélice [m]Cb =diâmetro do hélice [m]L = comprimento do navio, das regras [m]



Germanischer Lloyd

31


Popa

Clara do hélice

Popa Redonda


Painel de Popa

32


Painel de Popa


Roda de Proa

33


Proa


Arestas (1)

Utilizam-se arestas para obter algumascaracterísticas requeridas, como o aumentoda boca no convés, sem criar mais zonas de dupla curvatura ou de curvatura muitoacentuada.

34


Arestas (2)

• As aresta aplicam-se geralmente em zonas acima da linha de água, sem impacto no desempenho hidrodinâmico

• No entanto, são usadas algumas vezes em regiões da carena, como na transição do bolbo para o casco (em bolbos de adição)


Knuckles

• Kunckles can be created to:– Enable a high angle of flare to be used in the lower part of the

sections, without this carrying on become too extreme in the upper part

– Avoid the end of forecastle deck projecting in a way that might cause contact with dockwise cranes or similar

– Improve seakeeping (although there is disagreement over this) by the detachment of waves from the shell

– Reduce shipbuilding cost by increasing the number of plates that do not need to be rolled in two directions.

• For economy in fabrication, knuckles are generally best positioned a short distance above a deck.

35


Proa Elíptica (1)

Características:• Sem bolbo• Máxima producibilidade• Secções de paredes verticais• Raio do encolamento pequeno• Linhas de água entre o encolamento e a aresta com

extremidades elípticas na roda de proa• Transição fundo/proa com forma de quarto de circunferência


Proa Elíptica (2)

Produção:• Zona de dupla curvatura muito reduzida• Estrutura das balizas muito simplificada

36


Proa Cónica (1)

Características:• Bolbo com forma de uma seção cónica de grandes dimensões

coberta por uma zona semi-esférica, prolongando-se para vante da roda de proa

• Bolbo com boas características hidrodinâmicas reduzindo significativamente o perfil da onda criada pelo navio


Proa Cónica (2)

Produção:• Aumento de 175% chapas com dupla curvatura no corpo de

vante por comparação com a proa elíptica• Estrutura transversal complexa• Aumento do custo de cerca de 21% em relação à proa elíptica

37


Proa em Colher (1)

Características:• Proa sem bolbo• Semelhante à proa elíptica mas modificada para melhorar o

escoamento• Raio do encolamento aumentando para vante• Perfil mais suave• Transição fundo/proa de forma elíptica de grandes dimensões


Proa em Colher (2)

Produção:• Aumento de 142% chapas com dupla curvatura no corpo de

vante por comparação com a proa elíptica• Estrutura transversal mais complexa• Aumento do custo de cerca de 12.5% em relação à proa

elíptica

38


Proa c/ Bolbo Simplificado p/ Produção (1)

Características:• Bolbo com forma simplificada para a produção


Proa c/ Bolbo Simplificado p/ Produção (2)

Produção:• Aumento de 112% chapas com dupla curvatura no corpo de vante

por comparação com a proa elíptica• Redução de 30% em comparação com a proa de colher• Redução de 63% em comparação com a proa cónica• Estrutura transversal relativamente simples• Aumento do custo de cerca de 14.1% em relação à proa elíptica • Aumento do custo de cerca de 7.1% em relação à proa cónica

39


Criação Directa do Plano Geométrico

Fases principais:• Traçar a linha de água carregada• Desenhar a secção mestra e três secções a vante e três

secções a ré de modo a obter para cada uma a área definida na curva de áreas

• Criar duas linhas de água a partir das secções existentes e desempolar as linhas obtidas

• Proceder a modificações sucessivas das secções iniciais atéobter linhas desempoladas de modo satisfatório

• Desenhar uma secção longitudinal e desempolar a linha fazendo em seguida as correcções requeridas

• Continuar a criar secções e linhas de água pelo processo descrito…


Criação do Convés e Pavimentos

• Para criar o convés há que definir primeiro dois tipos de linhas:– Linha do tosado (sheer line)

– Linha(s) da flecha do vau (camber line)

• Em geral, outros pavimentos que não o convés principal têm forma mais simples, porque a linhas são rectas (sem tosado e sem flecha) e a forma resulta portanto da intersecção de um plano de nível com o costado

40


Linha do Tosado

Linha de tosado normal, de acordo com a definição da Convenção Internacional das Linhas de Carga

Linha de tosado poligonal, utilizada na maioria dos navios mercantes actuais


Linha da Flecha do Vau

Linha de flecha parabólica Linha de flecha poligonal

O valor da flecha máxima no plano de mediania é definido geralmente em função do valor da boca do navio. Exemplo:

f = B/50

41


Geração da Superfície do Convés

Sweep 1 Rail (1 section)

Trim


Linha do Convés à Borda

Curve From Objects/ Intersection

42


Aberturas no Costado

• As pequenas aberturas, tais como as caixas de mar, não têm impacto no Plano Geométrico

• As aberturas de grandes dimensões devem ser posicionadas e orientadas no Plano Geométrico– Túneis de impulsores– Intersecção dos escovéns com o casco


Túnel do Impulsor (1)

• O túnel do impulsor deve estarlocalizado o mais a vante possívelpara maximizar o momento, e o mais abaixo possível

• O topo do túnel deve estar pelomenos um diametro abaixo da linha de água

• A linha de eixo do cilindro deve ser normal ao plano de mediania

43



Próximo da intersecção com o costado o túnel passa de cilíndrico a cónico para melhorar o escoamento e diminuir a influência negativa na resistência ao avanço.

A intersecção do túnel com o costado pode ser chanfrada ou ter concordância circular



• Geralmente as aberturas são protegidas por grelhas

• As grelha devem ser fabricadascom barras com arestasboleadas, igualmente espaçadas

• As barras devem ser alinhadasparalelamente à direcçãopredominante do fluxo de água.

44


Escovéns (Hawse pipes)

A orientação do escovem e a forma da abertura no costado são condicionadas essencialmente pela necessidade de facilitar os movimentos de entrada/saída do ferro.


Bibliografia (1)

• Abt, C., Bade, S., Birk, L. E Harries, S. (2001), “Parametric HullForm Design – A Step Towards one Week Ship Design”, Proceedingsof PRADS’2001.

• Abt, C., Harries, S., Heiman, J. e Winter, H. (2003), “FromRedesign to Optimal Ship Lines by Means of Parametric Modeling”, COMPIT’2003.

• Bailey, D. (1976), "The NPL High Speed Round Bilge Displacement Hull Series", Maritime Technology Monograph, No. 4, RINA Publications. (** PROCURAR **)

• Bedi, S. and Vickers, G.W. (1989), “Surface Lofting and Smoothingwith Skeletal-Lines”, Computer Aided Geometric Design, Vol.6, pp.87-96. (CD-ROM#34)

• Calkins, Dale E.; Theodoracatos, Vassilios E. ; Aguilar, Glenn D. andBryant, Dennis M. (2009), "Small Craft Hull Form SurfaceDefinition in a High-Level Computer Graphics Design Environment", SNAME

45


Bibliografia (2)

• Celniker, George and Welch, Will (1992), “Linear Constraints for Deformable B_Spline Surfaces”, ACM Symposium on Interactive3D Graphics, pp.165-170, Cambridge. (CD-ROM#34)

• Gerritsma, J. ; Kerwin, J. E. and Newman, J. N. (1962), "Polynomial representation and damping of Series 60 hull forms“, International Shipbuilding Progress, Vol.9.

• Gertler, M. (1954), "A Reanalysis of the Original Test Data for the Taylor Standard Series", DTMB Report 806.

• Koelman, H.J. (1997), “Hull Form Design and Fairing: Tradition Restored”, Proceedings of 6th International Marine Design Conference, Vol.1, University of Newcastle, U.K.

• Kuiper, G. (1970), "Preliminary Design of Ship Lines by Mathematical Methods", Journal of Ship Research, Vol 14, pp. 52-66.


Bibliografia (3)

• Lap, A. (1954), "Diagrams for Determining the Resistance of Single Screw Ships", International Shipbuilding Progress, Vol 1, No. 4.

• Letcher, John (2009), "Principles of Naval Architecture Series: The Geometry of Ships", SNAME.

• Kawashima, H. E Hino, T. (2004), “A Hull Form Generation Methodon Initial Design Stage”, Proceedings of PRADS’2004.

• Markov, N. e Suzuki, K. (2001), “Hull Form Optimisation by Shiftand Deformation of Ship Sections”, Journal of Ship Research, Vol.45, No.3, pp.197-204.

• Moor, D., Parker, M. e Patullo, R. (1961), "The BSRA Methodical Series: An Overall Presentation", Transactions of RINA, Vol.103,pp.329-419.

46


Bibliografia (4)

• Nowacki, H., Creutz, G., and Munchmeyer, F. (1977), "Ship Lines Creation by Computer - Objectives, Methods and Results", First International Symposium on Computer-Aided Hull Surface Definition (SCAHD77), pp 1-18, SNAME, Anapolis, MD.

• Nowacki, H. and Reese, D. (1983), "Design and Fairing of Ship Surfaces", Surfaces in Computer Aided Geometric Design, North Holland, Eds. Barnhill, R. and Boehm, W., pp. 121-134.

O’Neill, Wiliam C. (????), “Hydrofoil Ship Design”. (CD-ROM#34)

• Reed, A. and Nowacki, H. (1974), "Interactive Creation of Fair Ship Lines", Journal of Ship Research, Vol.18, pp.96-112.


Bibliografia (5)

• Sabit, A. S. (1972), “An Analysis of the Series 60 Results Part I –Analysis of Forms and Resistance Results”, InternationalShipbuilding Progress, Vol..19, pp.81-97.Savitsky, Daniel (2003), “On the Subject of High-SpeedMonohulls”, SNAME. (CD-ROM#34)

• Sha, O. Misra, S. E Gokarn, R. (2004), “Ship Hull Form Design – A Modular Approach”, Proceedings of PRADS’2004.

• Soding, H. and Rabien, U., "Hull Surface Design by Modifying an Existing Hull", First International Symposium on Computer-Aided Hull Surface Definition (SCAHD77), pp 19-29, SNAME, Anapolis, MD, 1977.

• Standerski, N. (1989), "The Generation of Ship Hulls With Given Design Parameters Using Tensor Product Surfaces", Theory and Practice of Geometric Modeling, Eds. Strasser, W. and Seidel, H., Springer Verlag, pp. 65-79.

47


Bibliografia (6)

Holtrop, J. and Mennen, G. (1982), "An Approximate Power Prediction Method", International Shipbuilding Progress, Vol 29, July.

• Holtrop, J. (1984), "A Statistical Re-Analysis of Resistance and Propulsion Data", International Shipbuilding Progress, Vol 31, Nov.Narli, E. e Sarioz, K. (2004), "The Automated Fairing of Ship Hull Lines Using Formal Optimisation Methods", Turkish Journal of Engineering and Environmenta Science", No.28, pp.157-166. (CD-Archive#2)Todd, F.H. (1963), “Series 60 - Methodical Experiments withModels of Single-Screw Merchant Ships”, David Taylor Model BasinResearch and Development Report No.1712. (CD-ROM#44)Westgaard, G. and Nowacki, H. (2001), “Construction of FairSurfaces over Irregular Meshes”, Journal of Computing andInformation Science in Engineering, Vol.3, 2001. (CD-ROM#41)

Formas de Carena Simplificadas DefinidasMatematicamente

48


Forma de Casco de Wigley

• Forma de casco simplificada, definida de modo puramentematemático (Wigley, 1934)

• Usada em estudos de hidrodinâmica e em processos de optimização

( )2 22, 1 1

2B x zy x z

L T⎧ ⎫⎧ ⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎛ ⎞ ⎛ ⎞= − −⎨ ⎬⎨ ⎬⎜ ⎟ ⎜ ⎟

⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎪ ⎪⎪ ⎪⎩ ⎭⎩ ⎭

x – distância do meio-navio (positiva pra AV)y – semi-boca no ponto (x,z)z – distância medida da linha base (positiva na direcção da quilha)

Wigley, W.C.S. (1934), "A Comparison of Experiment and Calculated WaveProfiles and Wave Resistance for a Form Having Parabolic Waterlines", Proceedings of Royal Society, Series A.


Carena de Wigley

Carena com simetria AV/AR e com linhas de água parabólicas.

Documents

Forma do Casco - Centro de Engenharia e Tecnologia Naval e ... · Tipos de Carenas Catamaran ... • Navio patrulha rápido construído em 1997, no estaleiro Umoe Mandal, para a Marinha