Abstract:
Se ha analizado la estructura de la corbeta Los Ríos de la Armada del
Ecuador empleando el Método de Elementos Finitos, para determinar los
niveles de esfuerzo en el momento de su varamiento, dado que la zona de
popa presenta un elevado cantilibrio. Se dibujaron las formas de la
estructura utilizando el programa AutoCAD y luego fueron importadas desde
SAP2000. En el modelo se utilizaron dos tipos de elementos, “vigas“, para
las estructuras secundarias, y, “plancha”, para los elementos primarios. El
peso de la estructura de la embarcación fue calculada internamente por el
programa SAP2000, los demás pesos fueron aplicados como fuerzas
externas.
La estructura de la embarcación fue analizada en las condiciones de: Aguas
Tranquilas y Asentada sobre la cama de varamiento. Para la primera
condición se consideró la presión hidrostática, aplicada al calado y asiento
correspondientes, y dado que este caso no tiene condiciones de fronteras
geométricas se incluyeron seis resortes para quitar la singularidad del
problema. Por medio de las reacciones que se desarrollaron en estos
elementos, se comprobó el equilibrio estático del buque al aproximar el peso
de la embarcación con la fuerza de boyantez. Para la segunda condición, los
VII
bloques y cuñas de la cama de varamiento se modelaron como soportes
simples y los puntales de costado, como resortes.
Del análisis de los resultados con el MEF, se obtuvo que, en aguas tranquilas
los esfuerzos máximos se encuentran alrededor de 5 Kg/mm2 en el fondo de
la embarcación, y, en condición de Varado, se presentan esfuerzos
longitudinales de hasta 22 kg/mm2, que representan el 60% del esfuerzo de
fluencia del material (36.20 kg/mm2). El esfuerzo cortante en la quilla vertical
(16.75 kg/mm2), en el área cercana al primer bloque de varamiento, excedió
el nivel de fluencia recomendado por DNV (15.58 kg/mm2), en forma
localizada en el centro de la plancha que se encuentra sobre el primer bloque
de popa. Además se calculó que el espejo se desplazó verticalmente 1.2 cm,
debido al cantilibrio de la zona de popa.
Adicionalmente, se realizaron mediciones de deformación unitaria, durante el
Varamiento y Desvaramiento, en la Sala de Ejes de la embarcación,
utilizando extensómetros, registrando una medición/segundo. Se graficaron
los esfuerzos numéricos en el ala de la quilla y en las planchas del fondo a lo
largo de la Sala de ejes, y se incluyeron los esfuerzos correspondientes a las
mediciones. Se determinó que los valores experimentales se encuentran en
el rango de los numéricos, sin embargo estos últimos presentan una alta
variación a lo largo del compartimiento.
