Modelação e cálculo de um corpo flutuante com o RFEM

Sugestões e truques

Para modelar e calcular corretamente corpos flutuantes (jangadas especiais, pontões, molhes flutuantes, dragas, casas flutuantes, ilhas flutuantes, guindastes flutuantes, barcos de habitação etc.), é necessário um cálculo de dois níveis.

No primeiro nível é determinada a profundidade de imersão do corpo flutuante. Se for determinada corretamente, no segundo nível a pressão lateral da água pode ser aplicada até a linha da água. A impulsão do corpo flutuante pode ser levada em conta por uma fundação de superfície elástica. A profundidade de imersão e a impulsão estão linearmente correlacionadas. Se um cubo com um comprimento de borda de 1 m estiver completamente submerso, ele cria uma impulsão de 10 kN. Isso resulta num coeficiente de fundação elástica de c z = 10 kN / m³, que deve ser aplicado para superfícies de piso.

Figura 01 - Fundação elástica

Isto torna possível determinar a profundidade de submersão correta, já.

Figura 02 - Profundidade de Imersão do corpo flutuante

O pré-requisito, no entanto, é que o corpo flutuante esteja rodado apenas marginalmente e que as paredes laterais sejam verticais.

Para cada combinação de carga, a profundidade de imersão é determinada primeiro. Então, um caso de carga adicional que contém respetivamente as cargas laterais é adicionado a cada combinação de carga. No exemplo, foi criada uma combinação de carga CO 1 com cargas características. Obtém-se uma deformação uZ = 308 mm para os nós 5 e 6, bem como uZ = 325 mm para os nós 7 e 8. Para facilitar a inserção das cargas, os nós auxiliares 11 a 14 foram criados em cada um dos locais.

Figura 03 - Nó auxiliar para a linha da água

As cargas de água foram aplicadas por cargas livres pologonais e, por questões de clareza, apenas uma superfície foi selecionada para cada carga. A direção da carga é z local. Isso significa que a carga é perpendicular à superfície. A distribuição de carga é linear. Então, três valores de carga têm de ser especificados. Foram sempre selecionados dois pontos à superfície da água onde a carga é zero  assim como o ponto mais profundamente submerso como um terceiro ponto, aplicado com 3,25 kN/m² ou respetivamente 3,08 kN/m².

Figura 04 - Pressão de água

Para o cálculo da combinação de cargas foi definida a teoria das grandes deformações, devido às deformações relativamente elevadas.

Figura 05 - Cálculo de acordo com a teoria das grandes deformações

Palavras-chave

corpo flutuante jangada pontão casa flutuante

Ligações

Contacto

Contacto da Dlubal

Tem alguma questão ou necessita de ajuda? Então entre em contacto com a nossa equipa de apoio técnico gratuita por e-mail, chat ou no fórum, ou então consulte as perguntas mais frequentes (FAQ).

+49 9673 9203 0

(falamos português)

info@dlubal.com

RFEM Programa principal
RFEM 5.xx

Programa principal

Software de engenharia estrutural para análises de elementos finitos (AEF) de estruturas planas e espaciais constituídas por lajes, paredes, vigas, sólidos e elementos de contacto

Preço de primeira licença
3.540,00 USD