ANÁLISIS DE FATIGA MEDIANTE EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS DEL CASCO DE UN BUQUE CARGUERO MODELO ISA

Abstract

En este trabajo se presenta el análisis por medio del Método de Elementos Finitos (M.E.F.) en el casco y la estructura interna de un buque carguero perteneciente a la empresa Polsteam de nombre ISA ante la presencia de cargas dinámicas originadas fundamentalmente por el momento flector inducido por el oleaje, verificándose si satisface o no un periodo de servicio de 20 aos ante una eventual falla por fatiga. Este periodo, corresponde a un lapso óptimo para un buque de carga o de su denominación, proveniente del inglés, Bulk Carrier cumpla con su propósito. El procedimiento para realizar el estudio consiste en tomar la información morfológica de la estructura naval de este buque por medio de un plano para poder realizar el modelado CAD de este mismo, para luego importar el modelo a un software comercial de Elementos Finitos. Una vez hecho esto, se debe estudiar los modelos asociados de cargas externas estáticas que inciden sobre la estructura del buque para posteriormente en el software poder prescribir las condiciones de contorno adecuadas de tipo Neumann y así resolver un problema de elasticidad convencional. Posterior a ello, se deben evaluar ambas condiciones de cargas estáticas para poder llevar ambas configuraciones un caso dinámico cuya naturaleza de carga se torna o adopta características repetitivas o cíclicas. A partir de lo anterior, se selecciona una teoría de falla estática adecuada dependiendo de la combinación de materiales (frágiles o dúctiles) y se aplica en una teoría de falla dinámica (fatiga) determinándose la exigencia requerida. Finalmente, los resultados que se desean obtener serán ilustrados por medio de un factor de seguridad asociado a la teoría de falla dinámica que se aplique y el número de ciclos que soporta el dominio del buque antes de la falla inminente.