Análisis del Índice de Mareo en Buques de Pasaje

Evaluación del Índice de Mareo según Normas ISO

Para analizar el índice de mareo en un buque de pasaje utilizando las normas ISO, se requiere la aceleración vertical del buque en diferentes estados de navegación. Una forma de obtener estos datos es mediante pruebas de mar, donde se colocan acelerómetros en diferentes ubicaciones del buque, tanto en áreas de tripulación como de pasajeros. Los datos recopilados se utilizan para generar una curva que se representa en las normas ISO, lo que permite determinar el índice de mareo en las condiciones de navegación específicas de la prueba.

Para evaluar el índice de mareo en otras condiciones de navegación, se requiere software especializado que utilice métodos numéricos para estimar las curvas de aceleración en función del estado de la mar y las condiciones de navegación (rumbo y velocidad).

Resonancia e Influencia en Diseño, Estructura y Aislamiento

La resonancia es un fenómeno que ocurre cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a una fuerza periódica cuya frecuencia coincide con la frecuencia natural de vibración del cuerpo. Esto puede provocar que la amplitud de las vibraciones aumente significativamente, lo que puede causar daños o roturas en el cuerpo. En el contexto de los buques, es crucial diseñar estructuras y soportes que eviten la resonancia de los equipos que soportan.

Existen diferentes métodos para reducir el movimiento y mejorar el confort a bordo, como:

  • Flaps o T-foils
  • Quillas o aletas antibalance
  • Tanques estabilizadores
  • Giroscopios

Matriz Modal y Métodos de Resolución de Sistemas de Vibraciones

La matriz modal de un sistema es una matriz cuadrada de coeficientes que permite desacoplar el sistema en sus modos de vibración individuales. Un sistema con “n” grados de libertad (GDL) tendrá “n” modos de vibración. Para obtener los autovectores y autovalores de la matriz modal, se resuelve la ecuación [k-W^2*m]/x/=0, donde W representa los autovalores y /x/ los autovectores asociados.

Existen diferentes métodos para resolver sistemas de vibraciones de cuerpos con libertad de movimiento, como:

  • Ecuación de Newton
  • Método de Rayleigh
  • Método de la conservación de la energía
  • Método de reducción del punto

Consideraciones de Ruido y Vibraciones en Buques Oceanográficos

En el diseño de buques oceanográficos, es importante considerar los problemas de ruido y vibraciones generados por la maquinaria. Estas vibraciones pueden transmitirse a las estructuras del buque, causando molestias a las personas a bordo, pérdida de confort, fatiga en las estructuras y generación de ruido subacuático que puede afectar a los sistemas de sonar, sistemas de dirección del buque y especies marinas.

Procedimiento de Cálculo, Diseño y Selección de Soportes

El proceso de diseño y selección de soportes para maquinaria en buques implica los siguientes pasos:

  1. Conocer las características de la máquina a soportar.
  2. Definir la tasa de transmisión (Tr) del diseño.
  3. Diseñar el sistema de amortiguación.
  4. Prediseñar la disposición y colocación de los soportes.
  5. Calcular las reacciones de cada soporte.
  6. Calcular la deflexión estática.
  7. Seleccionar soportes comerciales adecuados.
  8. Comprobar la tasa de transmisión final.

Obtención de la Respuesta de Amplitud del Operador (RAO)

La RAO representa la respuesta de un buque a las olas del mar. Existen diferentes formas de obtener la RAO:

  • Mediciones de oleaje en el mar y modelos estándar.
  • Ecuaciones de movimiento del buque y modelos teóricos.
  • Pruebas de mar.

Modelización del Espectro de Ola

El espectro de ola representa la densidad espectral de potencia (DPE) de la ola y se obtiene mediante la superposición de un número de olas sinusoidales de diferentes longitudes de onda y alturas. Existen diferentes modelos matemáticos para representar el espectro de ola, como:

  • ITTC o Bretschneider
  • JONSWAP
  • PIERSON-MOSKOWITZ

Normas ISO para la Evaluación del Índice de Mareo

Las normas ISO establecen límites para los movimientos del buque que pueden afectar el confort y la salud de las personas a bordo. Estos límites se definen en función de la duración de la exposición y la dirección del movimiento (vertical, lateral o longitudinal).