Abstract:
The present project analyzes the capsizing mechanism of high-speed inter-island craft operating in the Galapagos Islands when subjected to lateral breaking waves, with the aim of improving maritime transport safety in the insular region. It is assumed that the transverse dynamic response and the probability of capsizing depend on hull geometry, initial stability, and the characteristics of excitation induced by breaking waves. The study was conducted experimentally in the wave tank of the SiMar laboratory, where a controlled breaking-wave generation system was implemented using an adjustable-slope ramp. In addition, three constant-section models with different deadrise angles were constructed, along with a movable ballast system to vary the vertical position of the center of gravity. Inclination, free-oscillation, and forced-oscillation tests were performed by varying the excitation frequency and amplitude. Roll angles and accelerations were recorded using a wireless sensor. The results showed nonlinear dynamic behavior, progressive heel accumulation, and a reduction of the effective freeboard under repeated lateral excitations. It is concluded that hull geometry significantly influences the distribution of energy between heave and roll, thereby conditioning transverse stability and the likelihood of capsizing.
Keywords: transverse stability, dynamic response, capsizing, roll
Description:
El presente proyecto analiza el mecanismo de zozobra de embarcaciones rápidas interislas de Galápagos sometidas a olas rompientes laterales con el fin de mejorar la seguridad del transporte marítimo en la región insular. Se considera que la respuesta dinámica transversal y la probabilidad de zozobra dependen de la geometría del casco, la estabilidad inicial y las características de la excitación por olas rompientes. El estudio se desarrolló de manera experimental en el tanque de olas del laboratorio SiMar, donde se implementó un sistema de generación de olas rompientes controladas con una rampa de ángulo ajustable. Además, se fabricaron tres modelos de sección constante con diferentes ángulos de astilla muerta y un sistema de lastre móvil para variar el centro de gravedad. Se realizaron pruebas de inclinación, oscilación libre y oscilación forzada variando la frecuencia y amplitud de excitación. Se registraron ángulos y aceleraciones con un sensor inalámbrico. Los resultados mostraron un comportamiento dinámico no lineal, acumulación progresiva de escora y reducción del francobordo efectivo bajo excitaciones laterales repetidas. Se concluye que la geometría del casco influye en la distribución de energía entre levantamiento y balance, condicionando la estabilidad transversal y la posibilidad de zozobra.
