2024-03-28T21:26:22Z
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oai:oai.shipjournal.co:article/2
2024-01-16T16:35:10Z
sst:ARTI
Diseño de una hélice supercavitante
Osorio, Fabián A.
Bula, Antonio J.
Durango, Néstor N.
cavitation
computational shaping
cavitator
cavitación
modelación computacional
cavitador
For the design of the propeller of super-cavitations, we proceeded according to the proposal developed by Kudo et al. (2001), which was to stimulate the cavitations by making a groove on the side of the blade with the lowest pressure. To establish the location of the groove or cavitator and achieve the predetermined objective, computational simulations were carried out of the pressure distribution in the hydro-dynamic profiles along the blade. Once the zone was identified, two propellers were built, a conventional one and another with grooves for its later testing which would allow us to know the difference in behavior between them. The tests proved that the propeller with grooves presented an increase in efficiency, and therefore, in the thrust speed, with a noticeable shifting of the maximum efficiency towards higher angular velocities than those of the design.
Dada la importancia del aprovechamiento de la energía en equipos de propulsión, los autores diseñaron una hélice de supercavitación siguiendo la propuesta de Kudo et al. (2001) de estimular la cavitación practicando una ranura en el lado de más baja presión de la pala. Para establecer el lugar de la ranura o cavitador y lograr el objetivo previsto, se hicieron simulaciones computacionales de la distribución de la presión en los perfiles hidrodinámicos a lo largo de la pala. Una vez identificada la zona se construyeron dos hélices, una convencional y otra ranurada, para su posterior experimentación, con el objeto de conocer la diferencia en el funcionamiento hidrodinámico de ellas. Las pruebas demostraron que la hélice ranurada presentó un aumento en la eficiencia, y por ende en la velocidad de avance, con un notorio corrimiento de la máxima eficiencia hacia velocidades angulares mayores que la del diseño
Cotecmar
2007-07-30
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text/html
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 1; 7-15
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 1; 7-15
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/2/46
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2024-01-16T16:35:10Z
sst:ARTI
Valoración de la efectividad antiincrustante de recubrimientos aplicados a embarcaciones que operan en la Bahía de Cartagena
Valoración de la efectividad antiincrustante de recubrimientos aplicados a embarcaciones que operan en la Bahía de Cartagena
Meza, Martha J.
Calixto, Diana M.
Velosa, Lina M.
Acosta, Edwin M.
Puyana, Mónica
Morales, José Alfredo
Panqueva, Jorge H.
bioincrustation
antifouling coating
biocide
general performance of coating
biofouling
bioincrustación
recubrimiento antiincrustante
biocida
desempeño general del recubrimiento
A method to evaluate the performance was developed in this study, according to the antifouling and anticorrosive efficiency, of 6 commercial antifouling systems in the plants of Mamonal and Bocagrande in the Bay of Cartagena. The general performance of the coatings was determined through the qualification of the resistance to the biofouling and the integrity of the antifouling and of the anticorrosive film. Additionally, a follow-up of the microbiologic and photochemical parameters were carried out of the marine media in the area of exposition, according to which both zones of study presented favorable conditions for the development of organisms with high percentages of fouling coating on control coupons. In the Plant of Mamonal, the systems showed a better antifouling efficiency regarding the Plant of Bocagrande. According to the type of coating, the auto-po lishing presented a better performance compared to the soluble and insoluble type matrix coating.
En este estudio se desarrolló una metodología para evaluar el desempeño, según la eficiencia antiincrustante y anticorrosiva, de seis sistemas antifouling comerciales en las plantas industriales de Mamonal y Bocagrande en la Bahía de Cartagena. El desempeño general de los recubrimientos fue determinado mediante la calificación de la resistencia al biofouling y la integridad del antifouling y de la película anticorrosiva. Adicionalmente se realizó un seguimiento de los parámetros microbiológicos y fisicoquímicos del medio marino en el área de exposición, según los cuales las dos zonas de estudio presentaron condiciones favorables para el desarrollo de los organismos con elevados porcentajes de cobertura de fouling sobre cupones control. En la Planta de Mamonal, los sistemas mostraron una mejor eficiencia antiincrustante respecto a la de Bocagrande. De acuerdo con el tipo de recubrimiento, el autopulimentable presentó un mejor desempeño frente a recubrimientos tipo matriz soluble e insoluble.
Cotecmar
2011-12-14
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text/html
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 1; 17-26
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 1; 17-26
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/3/6
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2024-01-16T16:35:10Z
sst:ARTI
Diagnóstico energético del sistema de aire acondicionado y refrigeración de un buque tipo nodriza fluvial
Diagnóstico energético del sistema de aire acondicionado y refrigeración de un buque tipo nodriza fluvial
Rodríguez, Carlos M.
Lugo Villalba, Ricardo
Fajardo, Juan G.
Sarría, Bienvenido
energetic diagnosis
coil curves
energy savings
thermal charges
sensible heat factor
Curvas del serpentín
ahorro energético
carga térmica
factor de calor sensible
For the design of the propeller of super-cavitations, we proceeded according to the proposal developed by Kudo et al. (2001), which was to stimulate the cavitations by making a groove on the side of the blade with the lowest pressure. To establish the location of the groove or cavitator and achieve the predetermined objective, computational simulations were carried out of the pressure distribution in the hydro-dynamic profiles along the blade. Once the zone was identified, two propellers were built, a conventional one and another with grooves for its later testing which would allow us to know the difference in behavior between them. The tests proved that the propeller with grooves presented an increase in efficiency, and therefore, in the thrust speed, with a noticeable shifting of the maximum efficiency towards higher angular velocities than those of the design.
Este artículo presenta la evaluación energética del sistema de aire acondicionado y de refrigeración de un buque patrullero de río tipo Nodriza Fluvial construido por Cotecmar (Corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval, Marítima y Fluvial) para la Armada colombiana. El cálculo fue desarrollado aplicando la metodología propuesta por la Sociedad de Arquitectos Navales e Ingenieros Marinos (Sname) complementada con la metodología de las “curvas del serpentín” de la Trane Corporation. Se propusieron equipos basados en los resultados obtenidos, dado que al compararse con los instalados en el buque, mostraron ahorros energéticos y económicos.
Cotecmar
2011-12-14
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/4
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 1; 27-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 1; 27-42
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/4/7
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2024-01-16T16:35:10Z
sst:ARTI
Valoración de la protección contra sobretensiones en embarcaciones que navegan por los ríos colombianos: estudio de caso
Ramírez, Olga C.
Jiménez, Claudia L.
Amórtegui, Francisco J.
Jiménez, Víctor H.
Electric Systems on Ships
Surges
Electric Protection
Electromagnetic Compatibility
This article presents part of the thesis realized taking the IV Riverine Mothership and its electrical system as a case study. During its development, the ship’s electric-electronic system and sensitive equipment’s main characteristics were verified, the risks that can cause surges and electric maneuverings of the power equipment were analyzed, some scenarios were modeled, because they were considered to be the most critical, and some possible alternate solutions were presented.
Cotecmar
2007-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/5
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 1; 43-50
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 1; 43-50
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/6
2024-01-16T16:35:10Z
sst:ARTI
Camuflaje en las Fuerzas Fluviales Origen del verde Armadas
Camuflaje en las Fuerzas Fluviales Origen del verde Armadas
Zárate, Fredy
survival
stealth
camouflage
mimicry
RAL
ECF
PAF
color
tone
The survival of the ships that carry out river operations is subject to multiple threats, operational stealth is an effective and relatively economic way to increase this parameter, to get a closer look at the mechanisms that allow us to maximize its benefits will allow us to implement actions which increase the survival capacity of the naval means available for the execution of the operations on the river. This article explains how the color known as “Navy Green” employed for the Colombian Navy’s Infantry Ships and Boats was defined, raising simultaneously questions and some suggestions for the development of investigations that conduct to the normalization and identification of aspects that allow us to reinforce this quality and its general contribution to the survival of the riverine forces.
La supervivencia de los buques que desarrollan operaciones en los ríos está sujeta a múltiples amenazas, por eso, el sigilo operacional es una forma efectiva y relativamente económica de incrementar este parámetro. Conocer más acerca de los mecanismos que permiten maximizar sus beneficios en cierta medida subvenciona la capacidad de los medios navales disponibles para la ejecución de las operaciones fluviales. Este trabajo explica cómo se definió el color empleado hoy día para los buques y botes de la Infantería de Marina colombiana conocido como ‘verde Armada’ y plantea, paralelamente, interrogantes y sugerencias para el desarrollo de investigaciones que conduzcan a la caracterización, normalización e identificación de aspectos que potencien esta cualidad y su aporte a la medida general de supervivencia de las fuerzas que patrullan las vías navegables del país.
Cotecmar
2007-07-30
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text/html
text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/6
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 1; 51-61
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 1; 51-61
2619-645X
1909-8642
spa
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/6/9
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/6/57
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oai:oai.shipjournal.co:article/8
2024-01-17T18:41:24Z
sst:ARTI
Modelado numérico de la propagación de fractura por fatiga utilizando el método de los elementos de contorno
Useche Vivero, Jairo F.
Fracture growth propagation
boundary element method
fracture mechanics
Propagación de fractura
método de elementos de contorno
mecánica de la fractura
The work presents a computer tool based on the boundary element method (BEM), that allows the study of the propagation of fracture phenomenon in structures which have sustained cyclical efforts. The code functions to develop computer models focused on the study of residual resistance of fractured bi-dimensional components based on linear elastic fracture mechanics (LEFM). The boundary element formulation of the problem is presented, as well as its computer implementation and its application to the specific problem analysis of fracture growth by fatigue. Fracture growth is modeled through the theory proposed by Paris, applied to the case of flat elasticity, and the criteria of maximum main efforts is used to define the direction of propagation (Portela, 1992). The BEM formulation was implemented in a computer code developed in Matlab 7.0 . The program has demonstrated effectiveness in predicting trajectories of propagation and residual resistance by fatigue, allowing its use as a tool of analysis in engineering.
El trabajo presenta una herramienta computacional basada en el método de los elementos de contorno, (boundary element method –BEM–), que permite estudiar el fenómeno de propagación de fractura en estructuras sometidas a esfuerzos cíclicos. El código sirve para desarrollar modelos computacionales enfocados al estudio de resistencia residual de componentes bidimensionales fracturados, basados en la mecánica de la fractura lineal elástica, (linear elastic fracture mechanics –LEFM–). Se presenta la formulación por elementos de contorno del problema, su implementación computacional y su aplicación al análisis de problemas específicos de crecimiento de fractura por fatiga. El crecimiento de la fractura es modelado a través de la teoría propuesta por Paris, aplicada al caso de elasticidad plana, y es usado el criterio de esfuerzos principales máximos para definir la dirección de propagación (Portela, 1992). La formulación BEM fue implementada en un código computacional desarrollado en Matlab 7.0 . El programa ha demostrado efectividad para predecir trayectorias de propagación y resistencia residual por fatiga, permitiendo su uso como herramienta de análisis en ingeniería.
Cotecmar
2008-01-30
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info:eu-repo/semantics/publishedVersion
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/8
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 2; 7-16
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 2; 7-16
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/9
2024-01-17T18:41:24Z
sst:ARTI
Caracterización mecánica y microestructural de acero naval sometido a cargas dinámicas por explosión
Alarcón Ahumada, José A.
Fajardo Cuadro, Juan
Useche Vivero, Jairo
Cano Restrepo, Carlos
Ramírez Wilches, Diana
grade A ASTM A 131 steel
explosions
plastic deformation
destructive testing
non destructive testing
naval panels
acero ASTM A 131 grado A
explosiones
deformación plástica
ensayos destructivos
ensayos no destructivos
paneles navales
The work presents the mechanical and micro-structural characterization of the grade A ASTM A 131 steel laminate that form naval panels (reinforced laminate with defined ratios aspect l/b), attained by means of destructive testing, to establish the mechanical response of naval structures submitted to those types of charges. Measurements of micro-hardness, grain size and tension tests of specimens of the material were carried out before and after the impact. The material hit was selected from structural panels submitted to controlled explosions generated nearby with 25g charges of pentolite, placed at predetermined distances. For the characterization, panels with the presence of fissures were rejected. Important variations in micro-hardness and mechanical characteristics appeared; nevertheless, significant micro-structural changes were not observed in grain size.
El trabajo presenta la caracterización mecánica y microestructural de láminas de acero ASTM A 131 grado A que conforman paneles navales (láminas reforzadas con relaciones de aspecto l/b definidas), realizada mediante ensayos destructivos, para establecer la respuesta mecánica de estructuras navales sometidas a ese tipo de cargas. Se hicieron mediciones de microdureza, tamaño de grano y ensayos de tensión a especímenes del material antes y después del impacto. El material impactado fue seleccionado de paneles estructurales sometidos a explosiones controladas cercanas generadas con cargas de 250 g de pentolita, dispuestas a distancias predeterminadas. Para la caracterización se rechazaron paneles con la presencia de fisuras. Se presentaron variaciones importantes en microdureza y características mecánicas, sin embargo, no se observaron cambios microestructurales en tamaño de grano que fueran significativos.
Cotecmar
2008-01-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 2; 17-26
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 2; 17-26
2619-645X
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A Diagnostic of Diesel-Electric Propulsion for Ships
Narciso Pereira, Newton
diesel-electric propulsion system
azipod ropulsion
maneuvering
steering
sistema de propulsión diesel-eléctrico
propulsión acimutal
maniobrabilidad
The main objective of this paper is to present an analysis on diesel electric −DE− propulsion systems used on naval, maritime and fluvial ships. There are many advantages and some disadvantages of this system; besides, new propulsion systems have been developed to aid in the maneuvering and steering of ships. Recently, electric ships have employed a very interesting architectural arrangement and these technologies permit achieving more efficiency and a reduction of operational cost and weight. Considerations for propulsion systems utilizing the various types of machine technologies such as the Azipod system are also discussed.
El objetivo principal de este trabajo es presentar un análisis del sistema de propulsión diesel-eléctrico −DE− usado en embarcaciones navales, marítimas y fluviales, el cual presenta muchas ventajas pero también algunas desventajas. En la actualidad, se han desarrollado nuevos sistemas de propulsión para ayudar en la maniobrabilidad de los buques aumentando su capacidad de giro y de sostener el rumbo. Recientemente, las embarcaciones con sistemas eléctricos han empleado una disposición general muy interesante ya que esta tecnología permite lograr una mayor eficiencia con la consecuente reducción de costos operativos y de peso de la embarcación. Igualmente, se discuten consideraciones sobre los sistemas de propulsión que utilizan varios tipos de tecnología de maquinaria tal como el acimutal o azipod.
Cotecmar
2008-01-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 2; 27-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 2; 27-42
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Diagnóstico energético del sistema de circulación de agua fría en buques tipo nodriza fluvial
León Pérez, Karol B.
Cruz Rodríguez, Juan C.
Sarría López, Bienvenido
Fajardo Cuadro, Juan
Lugo Villalba, Ricardo
power consumption
centrifugal pump
pipes
air conditioner
losses
ships
consumo energético
bomba centrífuga
tuberías
aire acondicionado
pérdidas
embarcaciones
The air conditioning system of a riverine patrol and supply type ship constructed by Cotecmar is constituted by a cold water circulation circuit through which centrifugal pump supplies 21 fan coils, by means of which the parameters of human comfort are guaranteed. In this article, the Power Diagnosis of the system is presented with the aim of establishing the possible opportunities for saving on the ships, calculating the losses in the system and determining the equation and the equivalent curve with which the “pump-system” set’s point of operation was found. The result of the diagnosis shows that most of the losses that take place are due to pipes, accessories and fan coils, reason why a group of measures oriented towards the reduction of power consumption are proposed and that are reflected in a better operation and in the advantage taken of the resources with which one counts upon.
El sistema de aire acondicionado de un buque tipo Nodriza Fluvial construido por Cotecmar está constituido por un circuito de circulación de agua fría a través del cual una bomba centrífuga abastece a 21 fan coils, mediante los cuales se garantizan los parámetros de confort humano. En este artículo se presenta el diagnóstico energético del sistema con el objetivo de establecer las posibles oportunidades de ahorro en el buque, calculando las pérdidas en el sistema y determinándose la ecuación y la curva equivalente con las cuales se encontró el punto de operación del conjunto “bomba-sistema”. El resultado del diagnóstico arroja que las mayores pérdidas son debidas a tuberías, accesorios y fan coils, por lo que se propone un grupo de medidas encaminadas a la reducción del consumo energético que se vean reflejadas en una mejor operación y aprovechamiento de los recursos con que se cuenta.
Cotecmar
2008-01-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 No. 2; 43-54
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 1 Núm. 2; 43-54
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sst:ARTI
Estudio comparativo del método de cálculo de carga térmica para sistemas de aire acondicionado en buques
Rodríguez Jaraba, Carlos
Sarría López, Bienvenido
Fajardo Cuadro, Juan
Lugo Villalba, Ricardo
thermal charge calculation method
CLTD/CLF
thermal charge
zone method
global coefficients
metodología de cálculo de carga térmica
CLTD/CLF
carga térmica
método de zona
coeficiente global de transferencia de calor
This article presents a comparative study between the practices recommended by the Society of Naval Architects and Marine Engineers –SNAME– for the design of air conditioning systems on ships and the methodology of thermal charge calculation CLTD/CLF developed by the American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers –ASHRAE–. To verify the difference in the results obtainedwhen applying the proposed considerations and equations of calculus, ship design data of the VI riverine patrol and supply ship built by Cotecmar, it demonstrated that by means of the use of the methodology of the SNAME, over-sized air conditioning systems are obtained. And the global coefficients of heat transference were also evaluated comparing the results tabulated by the SNAME with the values obtained through zone method. Finally, the influence of the calculated thermal charges in the capacity of the equipment of cooling required on the premises of the ship was determined.
Este artículo presenta el estudio comparativo entre las prácticas recomendadas por la Sociedad de Arquitectos Navales e Ingenieros Marinos –Sname– para el diseño de sistemas de acondicionamiento de aire en buques y la metodología de cálculo de carga térmica CLTD/CLF desarrollada por la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Acondicionamiento de Aire –Ashrae–. Para verificar la diferencia en los resultados obtenidos al emplear las consideraciones y ecuaciones de cálculo propuestas se utilizaron datos de diseño del buque de río tipo nodriza VI construido por Cotecmar, y se demostró que mediante el uso de la metodología de la Sname se obtienen sistemas de acondicionamiento de aire sobredimensionados.También se evaluaron los coeficientes globales de transferencia de calor comparando los resultados tabulados por la Sname con los valores obtenidos a través del método de zona. Por último, se determinó la influencia de las cargas térmicas calculadas en la capacidad del equipo de enfriamiento requerido en un local del buque.
Cotecmar
2008-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 3; 5-24
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 3; 5-24
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Soldabilidad de un acero microaleado utilizando el proceso Smaw y metal de aporte ferrítico de alta resistencia
Castilla, Iván J.
Unfried S., Jimmy
weldability
armor steel
controlled thermal severity test
H plate test
ferritic filler metal
soldabilidad
aceros para blindajes
ensayo de severidad térmica controlada
ensayos de placas en H
metal de aporte ferrítico
In this research was studied the weldability of Q&T armor steel MIL A46100 (Fe; 0.28%C; 0.30%Cr; 0.24%Mo y 0.2%Ni), with AWS E11018M filler metal and SMAW manual process, through relations generated between of microstructure, process variables, mechanical properties (tension, toughness impact Charpy V and microhardness); in addition was evaluated the susceptibility of the HIC through CTS (Controlled Thermal Severity) test and H plates on the weldments and the performance of service (ballistic performance), in different input heats, named: high and low. Has been established the incidence of the input heat on the properties and the service performance.
En esta investigación se estudió la soldabilidad de uniones de un acero templado y revenido para blindajes del tipo MIL A46100 (Fe; 0,28% C; 0,30% Cr; 0,24% Mo y 0,20% Ni), usando metal de aporte AWS E11018M, y el proceso Smaw (soldadura al arco eléctrico con electrodo revestido), a través de relaciones generadas entre microestructura, variables del proceso y propiedades mecánicas (tracción, impacto Charpy V y microdurezas), en juntas de soldadura. Asimismo se evaluó el agrietamiento en frío a través de dos ensayos (severidad térmica controlada y placa H), y el desempeño en servicio (balístico) de las mismas, obtenidas al practicar uniones con dos entradas de calor, denominadas alta y baja. Se estableció la incidencia del aporte calórico sobre las propiedades y el desempeño.
Cotecmar
2008-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 3; 25-38
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 3; 25-38
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Avances en la estimación de la resistencia de catamaranes
Salas, Marcos
Sahoo, Prasanta K.
Luco, Richard
catamaran
resistance
CFD
catamarán
resistencia al avance
CFD
The catamaran type hulls have been used since remote times; however, they have almost always been restricted to minor ships. A massive growth of these kinds of vessels has been noted recently in the ferry industry, for sporting vessels and pleasure. The use of compound materials and of aluminum, added to greater power, has allowed that the ranges of operations are developed at high speeds. One of the challenges which naval architects who project these vessels must face, is to estimate with enough precision, the hull resistance to drag, a task which is not trivial at all because until today, a certain degree of uncertainty remains, particularly due to the interaction that is possible to notice between them.In the present study, the progresses in the methods of evaluation of the drag in multi-hull ships, particularly that of a catamarans, obtained by computational fluids dynamics –CFD-, and through tests in a hydrodynamic testing canal carried out by the Universidad Austral of Chile. Besides, a method based on equations of regressions is presented for the calculation of the drag coefficient of waves for catamarans with round hulls in a regime of semidisplacement speed.
Los cascos tipo catamarán han sido usados desde tiempos remotos, sin embargo, casi siempre han estado restringidos a embarcaciones menores. Recientemente se ha constatado un crecimiento masivo de este tipo de embarcaciones en la industria de ferris, naves deportivas y de placer. El uso de materiales compuestos y de aluminio, sumado a mayor potencia, han permitido que los rangos de operación se desarrollen en velocidades altas. Uno de los desafíos que deben enfrentar los arquitectos navales que proyectan estas naves, es estimar con suficiente exactitud la resistencia de los cascos al avance, una tarea para nada trivial pues hasta hoy subsiste un cierto grado de incertidumbre, articularmente debido a la interacción que es posible constatar entre ellos.En el presente trabajo se muestran los progresos en los métodos de evaluación de la resistencia al avance en embarcaciones multicasco, particularmente la de un catamarán, obtenida por dinámica de fluidos computacional –CFD–, y por ensayo en canal de pruebas hidrodinámicas realizado por la Universidad Austral de Chile. Además, se presenta un método basado en ecuaciones de regresiones para el cálculo del coeficiente de resistencia de olas de catamaranes con cascos redondos en un régimen de velocidad de semidesplazamiento.
Cotecmar
2008-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/14
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 3; 39-46
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 3; 39-46
2619-645X
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2024-01-16T21:29:40Z
sst:ARTI
Análisis de requerimientos mediante la aplicación de AHP como base para el desarrollo del diseño conceptual de un buque tipo LCU
Araníbar, Luis E.
Callamanda, Rafael L.
landing Craft Utility (LCU)
landing
preliminary design
AHP
landing Craft Utility (LCU)
desembarco
diseño preliminar
AHP
This article summarizes the study of the requirements and necessities which are taken into consideration in the development of the conceptual design of a Landing Craft Utility (LCU), in which the AHP hierarchic analysis methodology was used, in order to qualify and classify the requested by the Colombian Navy (ARC), which will be the user of the ship. This way, it was possible to establish the importance which each of the necessities exposed has for the shipbuilder, in order to include them directly in the design process.
Este artículo resume el estudio de los requerimientos y necesidades que se tienen en cuenta en el desarrollo del diseño conceptual de un buque de desembarco (LCU, por sus siglas en inglés), en el que se usó la metodología de análisis jerárquico AHP, con el fin de calificar y clasificar lo solicitado por la Armada de la República de Colombia (ARC), que será la usuaria del buque. De esta manera se logró establecer la importancia que tiene para el armador cada una de las necesidades expuestas, con el fin de incluirlas directamente dentro del proceso de diseño.
Cotecmar
2008-07-30
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/15
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 3; 47-58
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 3; 47-58
2619-645X
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2024-01-16T21:29:54Z
sst:ARTI
Efectos de la distancia interanódica y la geometría del cátodo, en la efectividad de los sistemas de protección catódica por ánodos de sacrificio en embarcaciones
Ruedas Pacheco, Darío H.
Villalba, Reinaldo
cathodic protection
anodic distribution
olarization
cathode
anode
protección catódica
distribución anódica
polarización
cátodo
ánodo
The present article relates determined results derived from the lab study, whose principal objective lies on determining the incidence of the distance between the anodes and the cathode geometry in the life cycle of cathodic protection systems. These investigations are headed towards generating the basic knowledge of the performance of the galvanic cathodic protection systems for ships, with the objective of supporting a software that takes into consideration the influence of all the variables and the current considerations of design.The results prove that the life cycle of the cathodic protection system by sacrifice anodes largely depends on the inter anodic distance adopted in the routine of design and that there is an optimum distance which objectively orients the decision making at the moment of anode assembly on the hull of the ship. Likewise, the geometry of the substrate affects on the life cycle of the system and is interpretable as an amplifying factor of the exposed area which will be protected.
El presente artículo relaciona determinados resultados derivados del estudio efectuado en el laboratorio, cuyo objetivo principal radica en determinar la incidencia de la distancia entre los ánodos y la geometría del cátodo en la vida útil de los sistemas de protección catódica. Estas investigaciones están encaminadas a generar el conocimiento básico del desempeño de los sistemas de protección catódica galvánica para embarcaciones, con el objetivo de soportar un software que tenga en cuenta la influencia de todas las variables y las actuales consideraciones de diseño.Los resultados permiten evidenciar que la vida útil del sistema de protección catódica por ánodos de sacrificio, depende en gran medida, de la distancia interanódica adoptada en la rutina de diseño y que existe una distancia óptima que orienta de manera objetiva la toma de decisiones al momento del montaje de los ánodos en el casco de la embarcación. Así mismo, la geometría del sustrato incide en la vida útil del sistema y es interpretable como un factor ampliador del área expuesta que se va a proteger.
Cotecmar
2009-01-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 4; 5-14
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 4; 5-14
2619-645X
1909-8642
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2024-01-16T21:29:54Z
sst:ARTI
Desarrollo de modelos basados en simulación y optimización heurística como soporte para la toma de decisiones en operaciones de transporte de carga fluvial
Ríos Griego, John Henry
Sarabia Viaña, María Carolina
Herrera Hernández, María Carolina
Paternina Arboleda, Carlos Daniel
model
simulation
optimization
heuristic
decision-making
transport
modelo
simulación
optimización
heurística
toma de decisiones
transporte
This article presents the design and implementation of models based on heuristic simulation and optimization to support the decision-making process in operations of riverine load transport. Its development implies formulating and solving optimization models through the simulation of operations of load flow throughout the Magdalena river (Colombia). The decisions are also taken in relation with the management of distribution centers located along the river and with the demand of services that a transport company can attend in the destination points. An analysis of sensibility is carried out on the parameters of capacity, transport planning, expansion and location, all of this in a tactical and operative scale.
Este artículo presenta el diseño e implementación de modelos basados en simulación y optimización heurística para apoyar el proceso de toma de decisiones en operaciones de transporte de carga fluvial. Su desarrollo implica formular y solucionar modelos de optimización mediante la simulación de operaciones de flujo de carga a lo largo del río Magdalena (Colombia). Las decisiones también son tomadas con re-lación a la gestión de centros de distribución ubicados a lo largo del río y a la demanda de servicios que una empresa transportadora pueda atender en los puntos de destino. Un análisis de sensibilidad se realiza sobre los parámetros de capacidad, planeación de transporte, expansión y localización, todo esto a escala táctica y operativa.
Cotecmar
2009-01-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 4; 15-22
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 4; 15-22
2619-645X
1909-8642
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2024-01-16T21:29:54Z
sst:ARTI
Estabilidad dinámica de buques en olas
Santos Neves, Marcelo
Cipriano, William M.
Rodríguez, Claudio A.
Merino, Jorge A.
stability
movement on waves
dynamic modes
rough inclination
parametric resonance
estabilidad
movimiento en olas
modos dinámicos
guiñada brusca
y resonancia paramétrica
The present work is about ship stability with an emphasis on the relationship it has with the movement of the waves, in order to introduce a discussion about the dynamic modes which lead to anguish at severe sea: simple loss of stability, rough inclination and parametric resonance.We present a summary on the occurrence and relevance of the rough inclination in stern sea and the parametric resonance in prow sea, for shallow-draft vessels. In order to study the influence of different parameters, two shallow-draft vessels are investigated for some speeds and conditions of load, in which rough inclination was reported in stern sea and parametric resonance in sea front. Experimental results are compared with numeric simulations, in order to, finally, discuss the use of stabilizing tanks in the control of parametric resonance.
El presente trabajo discute la estabilidad de los buques con énfasis en el vínculo entre esta y el movimiento en las olas, con el fin de introducir una discusión sobre los modos dinámicos que llevan a la zozobra en mar severo: pérdida simple de estabilidad, guiñada brusca y resonancia paramétrica.Presentamos un sumario sobre la ocurrencia y relevancia de la guiñada brusca en mar de popa y la resonancia paramétrica en mar de proa, para embarcaciones menores. Con la finalidad de estudiar la influencia de diferentes parámetros, se investigan dos embarcaciones menores para algunas velocidades y condiciones de carga, en las que se reportó guiñada brusca en mar de popa y resonancia paramétrica en mar de frente. Se comparan resultados experimentales con simulaciones numéricas, para, finalmente, discutir el empleo de tanques estabilizadores en el control de la resonancia paramétrica.
Cotecmar
2009-01-30
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text/html
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 4; 23-36
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 4; 23-36
2619-645X
1909-8642
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sst:ARTI
Sustitución de la arena en procesos de chorreado en seco para la limpieza de superficies metálicas
Juzga León, Giovanni A.
Villalba Rodríguez, Reinaldo
Rueda Sarmiento, Ronald
abrasive
dreg
fine emissions
surface preparation
abrasivos
escorias
emisión de finos
preparación de superficie
The present article centers its objective on valuing the technical, economic and environmental feasibility of abrasive materials which substitute sand, conventionally used in the processes of surface preparation of the ships that undergo maintenance in the shipyards of the Corporation of Science and technology for the Development of the Naval, Maritime and Riverine Industry –Cotecmar– in Cartagena de Indias, given the negative impact that its use generates in the environment and in the health of the personnel involved in the process. Applying the hierarchic method AHP, the methodology of material selection of the Corporation for the Investigation of Corrosion –CIC– and the cost method developed, a group of abrasive was selected to test its technical-economic competitiveness in the lab as well as in Cotecmar’s shipyards. The final result was a dry-blasting process with copper dreg, and a contingent process that uses dreg of ferronickel. The first material is commercialized as an abrasive, the second isn’t, and both are technically and economically competitive with only a marginal impact on the environment and on the health of the personnel.
El presente artículo centra su objetivo en valorar la viabilidad técnica, económica y ambiental de materiales abrasivos que sustituyan la arena, convencionalmente utilizada en los procesos de preparación de superficies de las embarcaciones que ingresan a mantenimiento en los astilleros de la Corporación de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo de la Industria Naval, Marítima y Fluvial –Cotecmar– en Cartagena de Indias, dado el impacto negativo que genera su uso en el medio ambiente y en la salud del personal que interviene en el proceso. Aplicando el método jerárquico AHP, la metodología de selección de materiales de la Corporación para la Investigación de la Corrosión –CIC– y el modelo de costos desarrollado,se seleccionó un grupo de abrasivos para evaluar su competitividad técnico-económica tanto en el laboratorio como en los astilleros de Cotecmar. El resultado final fue un proceso de chorreado en seco con escoria de cobre, y un proceso contingente que utiliza escoria de ferroníquel. El primer material se comercializa como abrasivo, el segundo no y ambos son técnica y económicamente competitivos y con un marginal impacto ambiental y en la salud del personal.
Cotecmar
2009-01-30
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/19
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 No. 4; 37-48
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 2 Núm. 4; 37-48
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2024-01-16T21:30:18Z
sst:ARTI
Design of High-Performance Ships using Simulations
Diseño de embarcaciones de alto desempeño usando Simulaciones
Grannemann Aufforth, Fritz
Bertram, Volker
CFD
ship design
simulation
structural analysis
CFD
diseño de embarcaciones
simulación
análisis estructural
Simulation-based design increasingly replaces traditional experience-based design. This article gives an overview of techniques now used in advanced industry practice, with particular focus on navy applications. The article covers the basics of the techniques, illustrating approaches and state of the art with applications taken from the experience of Germanischer Lloyd.
El diseño basado en simulaciones crecientemente está remplazando al diseño basado en la experiencia. Este trabajo presenta una visión general de las técnicas empleadas actualmente en prácticas industriales avanzadas, con particular énfasis en el diseño de buques militares. El trabajo cubre los aspectos básicos e ilustra el estado del arte con aplicaciones tomadas de la experiencia del Germanischer Lloyd.
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2010-01-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 6; 9-18
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 6; 9-18
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Analysis of the current stage of the Brazilian Maritime Industry and study of clusters features in this industry - Naval construction, repair, offshore and nautical
Análisis de la etapa actual de la Industria Marítima Brasilera y estudio de las características del agrupamiento en esta industria – La industria de la construcción naval, reparación, en altamar y náutica
Botter, Rui Carlos
Moura, Delmo Alves de
brazilian maritime industry
european maritime clusters
competitiveness
industria marítima brasileña
clusters marítimos europeos
competitividad
The present work aims to analyze the Brazilian maritime industry. The core of the work is making an analysis of which are the basic elements to insert this system in the national maritime industry and how it is structured nowadays. The focus of the work is to analyze the four larger segments of this industry in Brazil: shipbuilding, construction of off-shore platforms and ship repair. The research included fieldwork in each national shipyard and other actors in the supply chain of that industry, as well as unions and associations.
El presente trabajo tiene como objetivo el análisis de la industria marítima brasilera. El núcleo del trabajo es el hacer un análisis acerca de cuáles son los elementos básicos que se necesitan para introducir este sistema dentro de la industria marítima nacional y acerca de la forma en que está estructurado hoy en día. El enfoque del trabajo es analizar los cuatro segmentos más grandes de esta industria en Brasil: los astilleros, la construcción de plataformas marítimas, reparaciones náuticas y navales. La investigación incluyó trabajo de campo en cada astillero a nivel nacional y demás actores dentro de la cadena de suministro de dicha industria, al igual que las asociaciones y sindicatos.
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 6; 19-40
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 6; 19-40
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Validating the weldability with flux core arc welding “FCAW” for deteriorated naval steels (FLUX CORED ARC WELDING)
Validación de la soldabilidad mediante alambre tubular con núcleo de fundente “FCAW” para aceros navales deteriorados (FLUX CORED ARC WELDING)
Patarroyo, Alfonso
Solano, Elvis
Cueca, Fabio
Rojas, Fernando
Morales, Alfredo
weldability
corrosion
flux Cored arc welding
soldabilidad
corrosión
flux cored arc welding
Repairs and changes of steel plates in the structure of the vessels where it is possible to find steels with a high degree of deterioration need reliable welded joints in naval steel of the type ASTM A–131 Gr. A new to old. Due to the fact that the variables associated to the weldability of the materials to be repaired are not known, it is necessary to make a study on the weldability of steel ASTM A131 Gr A, in full penetration seams or junctures, under the various parameters involved in the welding process, to determine the influence of the corroding residues that affect the application of welding compounds through the analysis of the metallurgical reactions of liquid condition in order to select the contributing materials with the alloy elements that are able to prevent these phenomena and to recommend the best practices for the electric arc welding process with tubular electrode with FCAW flux core.
Las reparaciones y cambios de láminas de acero en la estructura de los buques donde se presentan aceros con alto grado de deterioro, requieren uniones soldadas confiables en el acero naval ASTM A–131 Gr. A nuevo a viejo. Debido al desconocimiento de las variables asociadas con la soldabilidad de los materiales a reparar, es necesario realizar el estudio de la soldabilidad del acero ASTM A131 Gr A, en uniones o juntas de penetración completa, bajo los diferentes parámetros del proceso de soldeo, determinar la influencia de los residuos de corrosión que afectan la aplicación de la soldadura, mediante análisis de las reacciones metalúrgicas de estado líquido para seleccionar los materiales de aporte con elementos de aleación capaces de evitar estos fenómenos y recomendar las mejores prácticas del proceso soldeo por arco eléctrico con electrodo tubular con núcleo de fundente FCAW .
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2010-01-30
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10.25043/19098642.23
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 6; 41-52
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 6; 41-52
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Determination of Productivity Parameters in ship maintenance works in a medium-size shipyard
Determinación de los parámetros de productividad en los procesos de carenamiento en un varadero mediano
Barberán Nazareno, José L.
Marín López, José R.
ship maintenance
mantenimiento de buques
Productivity parameters were determined in maintenance works of 16 ships in the slipways of ASTINAVE, a medium-size shipyard at Guayaquil, Ecuador, in the period between April 2008 and January 2009. Typical processes applied during ship maintenance, its units for evaluation and a classification chart are presented. With the registered time (Man-Hour, M-H), mean values, standard deviations and variation coefficients were calculated for each process. Mean value results for each work were: Plating replacement: 0.220 M-H/kg, Hull cleaning: 0.435 M-H/m2-machine, Painting: 0.027 M-H/m2-machine, Cathodic protection: 0.116 M-H/Kg, Thickness measurement: 0.030 M-H/test, Propulsion system: 130.92 M-H/line, Steering system: 54.89 M-H/line, Ship docking/undocking: 43.97 M-H/maneuver, Bottom Valves: 15.83 M-H/#valve, and, Fuel tank cleaning: 0.0093 M-H/gal.
Se determinaron Parámetros de Productividad en los trabajos de mantenimiento de 16 embarcaciones en el varadero de ASTINAVE, en Guayaquil, Ecuador, en el periodo Abril 08 hasta Enero 2009. Se describen, definen las unidades para su evaluación y se clasifican los procesos típicos que se desarrollan para el mantenimiento de buques. Con los tiempos (hombres-hora) registrados se calcularon los valores medios, desviaciones estándar y Coeficiente de Variación de los parámetros de cada proceso. Los valores medios resultantes son: Cambio de planchaje 0.220 H-H/kg, Limpieza del Casco 0.435 H-H/m2-máq, Pintado 0.027 H-H/m2-máq, Protección catódica 0.116 H-H/Kg, Medición de espesores 0.030 H-H/prueba, Sistema de Propulsión 130.92 H-H/línea, Sistema de Gobierno 54.89 H-H/línea, Varada/Desvarada 43.97 H-H/maniobra, Válvulas de Fondo 15.83 H-H/#válv, y, Tanques de combustible 0.0093 H-H/gal.
Cotecmar
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 6; 53-66
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Fuzzy Predictive Model of the Vertical Acceleration of a High Speed Vessel in Pitch Motion
Modelo Predictivo Borroso de la Aceleración de Cabeceo de Buque de Alta Velocidad
Gil Navia, Francisco
Contreras Montes, Juan
fuzzy identification
vessel pitching
fuzzy predictive model
recursive least squares
identificación borrosa
cabeceo de buque
modelo predictivo borroso
mínimos cuadrados recursivos
An adaptable fuzzy inference technique is being described in order to generate predictive models of the acceleration of the pitching of a high speed vessel, from the data obtained from the web on an experiment conducted by the University of Iowa. The geometry of interest in the experiment is a scale model of the type 1/46.6 of the DTMB model 5415 (DDG-51). The fuzzy algorithm for the generation of the predictive model uses a triangular partition with a 0.5 overlapping and consequents of the Singleton type. The consequents are adjusted in an automatic fashion by using recursive least squares. The algorithm shows a very low computational complexity rate which allows for it to be used for on line identification.
Se describe una técnica de inferencia borrosa adaptativa para generar modelos predictivos de la aceleración de cabeceo de un buque de alta velocidad, a partir de datos obtenidos de la web de un experimento realizado en la Universidad de Iowa. En el experimento, la geometría de interés es un modelo a escala 1/46.6 del DTMB modelo 5415 (DDG-51). El algoritmo borroso para la generación del modelo predictivo emplea partición triangular con solapamiento de 0.5 y consecuentes tipo singlenton. Los consecuentes son ajustados de manera automática empleando mínimos cuadrados recursivos. El algoritmo presenta una baja complejidad computacional lo que permite su empleo para identificación en línea.
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 6; 67-74
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 6; 67-74
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Multi objective support system for the decisions to plan scheduling of operations
Sistema multiobjetivo de soporte a decisiones para planificación de programación de operaciones
Saavedra Antolínez, Iván
Paternina Arboleda, Carlos D.
Niño Ruiz, Elías D.
Gómez Vizcaíno, Libardo S.
DSS decision support system
multi-objective optimization
operation scheduling
operational planning
and evolutionary algorithms
DSS sistema de apoyo para la toma de decisiones
Optimización multi-objetivo
programación de operaciones
planificación operativa
algoritmos evolutivos
This research shows the design and construction of a multi objective optimization support system for decision making, DSS-SCHEDULER, in order to effectively perform naval shipbuilding operations, by managing to have a rational usage, under a limited capacity, of the installed capacity. The system creates the operational plan for the scheduling of operations as well as the allocation of all the resources related to the processes carried out at the plant, and, taking into account all the restrictions this type of service entails, generate a set of optimal solutions in order to comply with the objective functions as planned, such as costs and the promise for delivery dates to support the decision making process in scheduling Cotecmar’s industrial operations.
La presente investigación muestra el diseño y construcción de un sistema de optimización Multiobjetivo de soporte a toma de decisiones, DSS-SCHEDULER, para realizar de manera efectiva la actividad de programación de operaciones en planta de astilleros navales, logrando una utilización racional, bajo capacidad finita, de la capacidad instalada, el cual realiza la creación de la planificación operativa de programación de operaciones y la asignación de todos los recursos asociados a los procesos que se realizan en la planta, y teniendo en cuenta todas las restricciones que conlleva estos servicios, generar un conjunto de soluciones óptimas cumpliendo con las funciones objetivo propuestas, como costos y promesa de fechas de entrega para apoyar la toma de decisiones de la programación de las operaciones industriales de Cotecmar.
Cotecmar
2010-01-30
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10.25043/19098642.26
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 6; 75-88
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 6; 75-88
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Applications of Optimization in Early Stage Ship Design
Aplicaciones de optimización en las primeras etapas del diseño de buques
Parsons, Michael G.
ship design
multicriterion optimization
genetic algorithms
evolutionary algorithms
agent methods
fuzzy optimization
diseño de buques
optimización multicriterio
algoritmos genéticos
algoritmos evolutivos
métodos de agentes
optimización difusa
Recent research at the University of Michigan developing and applying modern optimization methods to early ship design decision making is reviewed. These examples illustrate the use of fuzzy logic, genetic and evolutionary algorithms, and agent methods to solve complex multicriterion ship design problems. The first application optimizes an early stage hull form for both smooth water powering and seakeeping performance using an advanced evolutionary algorithm taking into consideration the change of vessel weight with the hull form variation. The second application supports the optimization of naval ship general arrangements using a new hybrid agent-genetic algorithm method and stochastic generation algorithm. The final example uses an evolutionary algorithm to establish the optimal commonality to use in two ship classes that are to share components and features in order to save overall fleet costs. These show how these advanced ship design methods can be used to aid early ship design decisions.
Se presenta una revisión de recientes investigaciones realizadas en la Universidad de Michigan que desarrollan y aplican métodos modernos de optimización en la toma de decisiones en las primeras etapas del diseño de embarcaciones. Problemas complejos de optimización multicriterio en el diseño de buques son resueltos utilizando lógica difusa, algoritmos evolutivos y métodos de agentes. En la primera aplicación se optimiza la forma del casco en una etapa preliminar para optimizar tanto la potencia requerida en aguas tranquilas como el comportamiento en el mar usando un algoritmo evolutivo que considera el cambio en el peso del buque ocasionado por la variación en la forma del casco. La segunda aplicación utiliza un método híbrido agentes-genético y generación estocástica para soportar la optimización del arreglo general de unidades navales. Por último se utiliza un algoritmo evolutivo para optimizar la concordancia de componentes usados en dos clases de buques con el fin de reducir el costo global de la flota. Estos ejemplos muestran la ayuda que proporciona la utilización de métodos avanzados de diseño en la toma de decisiones durante las primeras etapas del diseño de buques.
Cotecmar
2009-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 9-32
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 9-32
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oai:oai.shipjournal.co:article/29
2024-01-16T21:30:08Z
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Mission Configurable Modular Craft Concept Study
Estudio conceptual de un buque modular configurable por misión
Savander, Brant R.
Troesch, Armin
planing
high-speed craft
multi-hulls
seakeeping
cascos de planeo
embarcaciones de alta velocidad
multicascos
comportamiento en el mar
This work illustrates how modern high speed craft design tools may be effectively used to evaluate innovative concepts for which empirical data may be limited. The example presented here was motivated by the US Navy’s interest in a finding a replacement for, or complement to, the USN Special Operations Forces’ Mark V high speed craft. Given the conflicting demands of restricted size and weight imposed by air transportability and broad mission requirements, a modular, multi-hull configuration is proposed and studied. The boat parameter space that influences calm water performance, sea keeping accelerations, and structural loads is explored. A proposed trimaran concept shows how intelligent placement of outer, or wing hulls can, in principle, mitigate shock loads and lower resistance, but with the cost of increased structural complexity and potentially a heavier craft.
Este trabajo muestra cómo las herramientas modernas de diseño de buques de alta velocidad pueden ser usadas para evaluar conceptos innovadores para los que los datos empíricos pueden ser limitados. El ejemplo presentado fue motivado por el interés de la Marina de los EE.UU. en reemplazar o complementar el buque de alta velocidad Mark V. Dados los requerimientos contradictorios de tamaño y peso reducido impuestos para poder ser transportados por aire frente a la capacidad de realizar un amplio rango de misiones, se propone y analiza una configuración modular multicasco. Se realiza la exploración del espacio de diseño de las variables que influencian el desempeño en aguas tranquilas, el comportamiento en el mar y las cargas estructurales. El diseño conceptual tipo trimarán muestra como la disposición adecuada de los cascos externos puede reducir las cargas de impacto y la resistencia del buque a cambio de un aumento en la complejidad estructural y potencialmente el peso de la embarcación.
Cotecmar
2009-07-30
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/29
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 33-58
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 33-58
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2024-01-16T21:30:08Z
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Designing for Damage Stability and Survivability – Contemporary Developments and Implementation
Diseño para Estabilidad en Avería y Supervivencia – Desarrollos Recientes y Puesta en Práctica
Vassalos, Dracos
Guarín, Luis
probabilistic rules
damage stability and survivability
risk-based ship design
normas probabilísticas
estabilidad en avería
supervivencia
diseño de buques basado en riesgo
With the new harmonised regulations for damage stability, SOLAS 2009, now in place (since January 2009), a number of ship owners and consequentially yards and classification societies are venturing to exploit the new degrees of freedom afforded by the probabilistic concept of ship subdivision. In this process, designers are finding it rather difficult to move away from the prescriptive mindset that has been deeply ingrained in their way of conceptualising, creating and completing a ship design. Total freedom it appears is hard to cope with and a helping hand is needed to guide them in crossing the line from prescriptive to goal-setting design. This will be facilitated considerably with improved understanding of what this concept entails and of its limitations and range of applicability. This paper represents an attempt in this direction, based on the collective knowledge and experience of the authors, deriving from many years of research on damage stability and survivability and a string of new concept designs for the passenger ship industry.
Con la nueva normativa para estabilidad en avería SOLAS 2009, en vigor desde enero de 2009, algunos propietarios de buques y en consecuencia los astilleros y sociedades de clasificación se están aventurando a explotar los nuevos grados de libertad que ofrece el concepto probabilístico de compartimentación del buque. En este proceso, a los diseñadores les cuesta superar la forma tradicional de conceptualizar, crear y terminar el diseño de un buque. Aparentemente, enfrentar la libertad total es difícil y requieren ayuda para atreverse a cruzar la línea entre el diseño tradicional y el diseño por objetivos. Esa labor sería facilitada con una mejor comprensión de lo que implica este enfoque de diseño y cuáles son sus limitaciones y rango de aplicación. Este trabajo es un esfuerzo en este sentido, con base en el conocimiento y experiencia de los autores, obtenidos en muchos años de investigación sobre la estabilidad en avería y supervivencia, y una serie de nuevos diseños conceptuales para la industria de buques de pasajeros.
Cotecmar
2009-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 59-72
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 59-72
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2024-01-16T21:30:08Z
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Stability and dynamical effects of water on deck on the survivability of small fishing vessels
Estabilidad y efectos dinámicos del agua sobre cubierta en la supervivencia de barcos pesqueros pequeños
Francescutto, Alberto
Bulian, Gabriele
Urcia Larios, Manuel
Arroyo Ulloa, Maximiliano
fishing vessels
Stability
Water on deck
Sloshing
Capsizing
Roll motion
barcos pesqueros
estabilidad
agua sobre cubierta
chapoteo
volcamiento
rolido
Starting from the analysis of casualties at sea involving small fishing vessels (Lbp<24 m), the paper presents the results of an experimental study on the capsizing resistance in beam or following steep or high waves of scale models in the towing tank of University of Trieste. The physical mechanisms leading to capsizing are highlighted and the experimental result are compared with existing theoretical approaches. The results stress the importance of deck wetness and of the presence of fishing nets as wave trappers on the probability of capsizing. The importance of complying with the existing regulations for dimensioning the freeing ports, although only voluntary, appears also an element of paramount importance.
En la Universidad de Trieste se ha desarrollado un plan de investigación en seguridad y estabilidad del buque. La investigación se dirige principalmente a mejorar el conocimiento de los movimientos de grande amplitud del buque, con particular atención al movimiento de balanceo en diversas condiciones de la ola, y al efecto del chapoteo del agua a bordo.La importancia del agua en la cubierta con la capacidad de volcar pequeños pesqueros, de puntal bajo y francobordo, cubierta grande, en olas de grande altura y/o inclinación, se ha confirmado en base de los experimentos conducidos después de accidentes en el mar. Particularmente, la degradación posible de la estabilidad, debida al agua atrapada en las redes, es relevante a los estudios de la seguridad del buque. Finalmente,la altura de ola crítica propuesta por Dahle y otros, se confirma para los buques muy pequeños en olas de través. Sería interesante extender en el caso de olas de popa, considerando que actualmente el criterio más acreditado de la estabilidad refiere a un mecanismo que vuelca en viento y mar de través…
Cotecmar
2009-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 73-82
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 73-82
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Integrating topology and shape optimization: a way to reduce weight in structural ship design
Metodología para Optimización Topológica y de Forma de Elementos Estructurales
Méndez Algarra, Germán A.
Tovar Pérez, Andrés
computational structural design
topology optimization
shape optimization
diseño de estructuras
optimización topológica
optimización de forma
The Hybrid Cellular Automaton (HCA) algorithm is a methodology developed to simulate the process of functional adaptation in bones. The HCA algorithm combines elements of the cellular automaton (CA) paradigm with finite element analysis. This methodology has proved to be computationally efficient to solve topology optimization problems. In this paper, the HCA algorithm is integrated with a shape optimization algorithm that uses sequential quadratic programming. The geometry of the topologically optimized structure is converted into a two-dimensional solid model using an edge detection algorithm and parametric B-splines. An example problem of a Michell structure is presented. Also shown is the application of the shape optimization algorithm in the redesign of the lightening holes in the transverse floors of a riverine patrol vessel designed by COTECMAR. In both cases an appreciable weight reduction was obtained.
El método de los Autómatas Celulares Híbridos (HCA) para optimización topológica simula el proceso de adaptación funcional en estructuras óseas. El método HCA combina la técnica de los elementos finitos para análisis estructural con el paradigma de los Autómatas celulares (CA) para el diseño y ha demostrado ser una técnica efectiva para optimización topológica en estructuras continuas. En este trabajo se integra el método HCA con un algoritmo de optimización de forma que utiliza programación cuadrática secuencial. La geometría optimizada topológicamente es utilizada para construir un modelo bidimensional sólido aplicando un algoritmo de detección de bordes en imágenes y esplines paramétricos. Un ejemplo de una estructura Michell es presentado. También es presentada la aplicación de un algoritmo de optimización de forma en el diseño de unos aligeramientos en las varengas de un buque patrullero fluvial diseñado por COTECMAR. En ambos casos una apreciable reducción del peso fue obtenida.
Cotecmar
2009-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 83-92
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 83-92
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Disposal and Recycling of HSC Materials
Manejo y reciclaje de materiales HSC
Gramann, Henning
Krapp, Reinhard
Bertram, Volker
environment
recycling
composite
high-speed craft
medio ambiente
reciclaje
materiales compuestos
embarcaciones de alta velocidad
The introduction gives an overview of current IMO activities concerning the disposal of ships at the end of their life-cycle and an overview of composite materials applications in ships. After a brief discussion of relatively unproblematic aluminum alloys, the article focuses on problems for composite materials. There is little experience for end of life treatment of composites in general and in the shipbuilding industry in particular. New legislation might regulate handling and disposal of these materials even further. The article identifies existing solutions as well as open questions.
La introducción presenta un panorama de las actividades de la IMO relacionadas con el manejo de buques al final de su vida útil y de las aplicaciones de materiales compuestos en embarcaciones. Tras una breve discusión acerca de las aleaciones de aluminio que no presenta gran problema, el trabajo se enfoca en los problemas que presentan los materiales compuestos. Existe poca experiencia con el manejo de materiales compuestos al término de su vida útil en general y en la industria naval en particular. El manejo y eliminación de estos materiales podría ser regulado aún más por nuevas normas. Este artículo identifica las soluciones existentes así como preguntas actualmente sin respuesta.
Cotecmar
2009-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 93-106
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 93-106
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Accreditation of Hydrodynamic Channels in use in Naval Modeling
Acreditación de Canales Hidrodinámicos de Uso en Modelación Naval
Freiria, Jorge
ship resistance
uncertainty evaluation
hydrodynamic tests
buques
resistencia
incertidumbres
ensayos
This work considers a Quality System applied to a specific environment, the Hydrodynamic Towing Tanks or Channels, following the International Towing Tank Conference (ITTC) guidelines, gathered in turn from the international regulations, and it focuses the assessment of uncertainty in the experimental outcomes from the hydrodynamic tests called Test to resistance, as well as in determining which of the variables are those that have greater incidence on the mentioned outcomes.
En este trabajo se considera un Sistema de Calidad aplicado a un entorno específico, los Canales o Tanques de Ensayos Hidrodinámicos, siguiendo las directrices de la International Towing Tank Conference (ITTC), recogidas a su vez de la normativa internacional, y se centra en la evaluación de las incertidumbres en los resultados experimentales del ensayo hidrodinámico que se denomina Ensayo de Resistencia al Avance, y en la determinación de cuales variables son las que tienen mayor incidencia en dichos resultados.
Cotecmar
2009-07-30
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 No. 5; 107-124
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 3 Núm. 5; 107-124
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SPH Boundary Deficiency Correction for Improved Boundary Conditions at Deformable Surfaces
SPH Corrección de la deficienccia de límites para la mejora de condiciones de contornos en superficies deformables
Jones, Van
Yang, Qing
McCue-Weil, Leigh
smoothed particle hydrodynamics SPH
SPH boundary condition
hidrodinámica de partículas suavizadas
condiciones de frontera de SPH
Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is a meshless, Lagrangian CFD method. SPH often utilizes static virtual particles to correct for integral deficiencies that occur near boundaries. These virtual particles, while useful in most cases, can be difficult to implement for objects which experience large deformations. As an alternative to virtual particles, a repulsive force algorithm is presented which loosely emulates the presence of virtual particles in the SPH momentum equation.
La Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH) es un método CFD Lagrangiano sin malla (Mecánica de Fluidos Computacional, CFD). El método SPH frecuentemente utiliza partículas estáticas virtuales para corregir las deficiencias integrales que ocurren cerca de las fronteras. Estas partículas virtuales, aunque son útiles en la mayoría de los casos, pueden ser difíciles de implementar para objetos que experimentan grandes deformaciones. Como alternativa a las partículas virtuales, se presenta un algoritmo de fuerza repulsiva que emula indirectamente la presencia de las partículas virtuales en la ecuación de momento del método SPH.
Cotecmar
2010-07-30
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10.25043/19098642.37
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 7; 21-30
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 7; 21-30
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2024-01-16T21:30:30Z
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Creating Bathymetric Maps Using AUVs in the Magdalena River
Creación de mapas batimétricos usando vehículos submarinos autónomos en el río Magdalena
Chyba, Monique
Rader, John
Andoinian, Michael
river survey
autonomous underwater vehicle
vehículo submarino autónomo
The goal is to develop a guidance and navigation algorithm for an AUV to perform high resolution scanning of the constantly changing river bed of the Magdalena River, the main river of Colombia, from the river mouth to a distance of 10 Km upriver, which is considered to be the riskiest section to navigate. Using geometric control we design the required thrust for an under-actuated autonomous underwater vehicle to realize the desired mission.
El objetivo es desarrollar un algoritmo de orientación y navegación para un AUV (Autonomous Underwater Vehicle) para realizar el escaneado de alta resolución del cambiante lecho del río Magdalena, principal río de Colombia, desde su desembocadura hasta una distancia de 10 Km río arriba, que se considera la sección de mayor riesgo para navegar. Usando control geométrico se diseñó el empuje necesario para unvehículo submarino autónomo subactuado para realizar la misión deseada.
Cotecmar
2010-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/38
10.25043/19098642.38
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 7; 31-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 7; 31-42
2619-645X
1909-8642
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Metamodeling Techniques for Multidimensional Ship Design Problems
Técnicas para el desarrollo de metamodelos aplicadas a problemas
Backlund, Peter B.
Shahan, David
Seepersad, Carolyn C.
metamodeling
kriging
radial basis functions
support vector regression
metamodel-based design optimization
desarrollo de metamodelos
kriging
funciones de base radiales
regresión con vector de apoyo
optimización de diseños basada en metamodelos
Metamodels, also known as surrogate models, can be used in place of computationally expensive simulation models to increase computational efficiency for the purposes of design optimization or design space exploration. Metamodel-based design optimization is especially advantageous for ship design problems that require either computationally expensive simulations or costly physical experiments. In this paper, three metamodeling methods are evaluated with respect to their capabilities for modeling highly nonlinear, multimodal functions with incrementally increasing numbers of independent variables. Methods analyzed include kriging, radial basis functions (RBF), and support vector regression (SVR). Each metamodeling technique is used to model a set of single-output functions with dimensionality ranging from one to ten independent variables and modality ranging from one to twenty local maxima. The number of points used to train the models is increased until a predetermined error threshold is met. Results show that each of the three methods has its own distinct advantages.
Los metamodelos, también conocimos como modelos substitutos, pueden ser utilizados en lugar de modeloscuyas simulaciones tienen un costo computacional muy alto, incrementado con esto la eficiencia en procesos de optimización de diseños o en el diseño de exploraciones espaciales. La optimización de diseños basados en metamodelos es especialmente ventajosa en problemas de diseño relacionado con vehículos marinos en los cuales serequieran simulaciones con un alto costo computacional o bien de experimentos con una alta inversión en equipos.En este artículo se evalúan tres métodos para el desarrollo de metamodelos. La evaluación de estos métodos es desarrollada teniendo en cuenta la capacidad de cada uno de ellos para modelar funciones multimodales no lineales con un número creciente de variables independientes. Dentro de los métodos analizados se encuentran el método de kriging, el método de funciones de base radiales, y el método de regresión con vector de apoyo. Cada una de las anteriores técnicas para la generación de metamodelos es utilizada para modelar un grupo de funciones de una salida con dimensiones variando desde uno hasta diez variables independientes y una modalidad variando entre uno y veinte máximos locales. El número de puntos utilizados para entrenar los modelos es incrementado hasta que el error alcanza una tolerancia predeterminada. Los resultados obtenidos muestran que cada uno de los tres modelos tiene sus propias ventajas distintivas.
Cotecmar
2010-07-30
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/39
10.25043/19098642.39
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 7; 43-54
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 7; 43-54
2619-645X
1909-8642
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Application of Sampling Based Model Predictive Control to an Autonomous Underwater Vehicle
Aplicación de Muestreo basado en Modelos de Control Predictivo a un Vehículo Autónomo Subacuático
Caldwell, Charmane V.
Dunlap, Damion D.
Collins, Emmanuel G.
motion planning
path planning
model predictive control
sampling
autonomous underwater vehicles
programación de movimiento
programación de ruta
modelo de control predictivo
muestreo
vehículo autónomo subacuático
Unmanned Underwater Vehicles (UUVs) can be utilized to perform difficult tasks in cluttered environments such as harbor and port protection. However, since UUVs have nonlinear and highly coupled dynamics, motion planning and control can be difficult when completing complex tasks. Introducing models into the motion planning process can produce paths the vehicle can feasibly traverse. As a result, Sampling-Based Model Predictive Control (SBMPC) is proposed to simultaneously generate control inputs and system trajectories for an autonomous underwater vehicle (AUV). The algorithm combines the benefits of sampling-based motion planning with model predictive control (MPC) while avoiding some of the major pitfalls facing both traditional sampling-based planning algorithms and traditional MPC. The method is based on sampling (i.e., discretizing) the input space at each sample period and implementing a goal-directed optimization (e.g., A*) in place of standard numerical optimization. This formulation of MPC readily applies to nonlinear systems and avoids the local minima which can cause a vehicle to become immobilized behind obstacles. The SBMPC algorithm is applied to an AUV in a 2D cluttered environment and an AUV in a common local minima problem. The algorithm is then used on a full kinematic model to demonstrate the benefits.
Los UUVs pueden ser utilizados para realizar tareas difíciles en ambientes atiborrados de reflexiones de onda tales como muelles y puertos. Sin embargo, dado que los UUVs tienen dinámicas áltamente acopladas y no lineales, la programación de movimiento y el control pueden ser complicados cuando son realizadas tareas complejas. Introducir modelos en el proceso de programación del movimiento puede producir patrones que el vehículo puede cruzar de manera viable. Como resultado, el modelo de control predictivo basado en muestreo (SBMPC, por sus siglas en inglés) es propuesto para generar simultáneamente entradas de control y trayectorias de sistema para un vehículo autónomo sumergible. El algoritmo combina los beneficios de la planeación de movimiento con el control predictivo de modelo (MPC), mientras que evita algunos de los mayores obstáculos que enfrentan tanto los algoritmos basados en muestreo como el tradicional MPC. El método está basado en el muestreo (es decir, discretización) del espacio de entrada en cada período de muestreo e implementación de una optimización dirigida a objetivos (por ejemplo, A*) en lugar de la optimización numérica estándar. Esta formulación del MPC aplica fácilmente a los sistemas no lineales y evita el mínimo local, el cual puede ocasionar que un vehículo quede inmóvil detrás de los obstáculos. El algoritmo SBMPC se aplica a un UAV en un ambiente cargado de reflexiones de onda y a un UAV en un problema de mínimo común local. El algoritmo es luego usado en un modelo cinemático completo para demostrar los beneficios de aplicar restricciones y un modelo en programación de movimiento.
Cotecmar
2010-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/40
10.25043/19098642.40
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 7; 55-64
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 7; 55-64
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:29Z
sst:ARTI
Passenger submarine concept design for oil production offshore systems
Diseño conceptual de submarinos de pasajeros para sistemas oceánicos de producción petrolera
Lobão de Almeida, Thiago
Coracini Tonacio, Victor
passenger submarine concept design
Manpower flow in offshore systems
CFD analysis
proyecto conceptual de un submarino de pasajeros
flujo de mano de obra en sistemas en alta mar
análisis CFD
The paper proposes an innovative solution to transport workers of offshore oil production platforms from the coast to their units, which operate at the Pre-Salt exploration, 300 km from the coast. A passenger submarine concept design was developed, justified by the range of practical obstacles observed in the current modes of transportation, helicopters and supply boats. Requirements like operational depth (100 m), passenger capacity (250 people), and cruising speed (minimum 13.4 knots) are defined, based on estimates. Firstly, it seeks the adoption of air-independent propulsion (AIP) systems, by fuel cells (PEMFC). However, the work progress leads to an entire electric propulsion system. The internal arrangement is elaborated, regarding passenger comfort, structural constraints, allocation of batteries and ballast tanks. Then, after a hydrodynamic hull optimization, by Computational Fluid Dynamics analysis, we provide a final configuration with 100-m length and 9.7-m diameter, operational speed of 16 kt, and autonomy of 26 hours.
El documento propone una solución innovadora para el transporte de los trabajadores de las plataformas de producción de petróleo en alta mar a sus unidades, que operan en la exploración pre-sal, a 300 kilómetros de la costa. El proyecto conceptual de un submarino de pasajeros se desarrolló, justificado por la serie de obstáculos prácticos observados en los medios de transporte actuales, helicópteros y barcos de suministro. Requisitos como la profundidad operativa (100 m), la capacidad de pasajeros (250 personas) y la velocidad de crucero (un mínimo de 13,4 nudos) se definen, con base en estimaciones. Al comienzo, se propone la adopción de sistemas de propulsión independiente del aire (AIP), por las celdas de combustible (PEMFC). Sin embargo, la evolución del trabajo conduce a un sistema de propulsión eléctrica completa. La disposición interior es elaborada con respecto a la comodidad del pasajero, las limitaciones estructurales, la asignación de las baterías y tanques de lastre. Entonces, después de una optimización del casco hidrodinámico, mediante el análisis Computacional de Dinámica de Fluidos, se presenta una configuración final con 100 m de longitud y 9,7 m de diámetro, 16 kt como la velocidad de funcionamiento y una autonomía de 26 horas.
Cotecmar
2011-01-24
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/42
10.25043/19098642.42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 8; 9-23
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 8; 9-23
2619-645X
1909-8642
eng
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2024-01-17T13:13:29Z
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CFD modeling of 2D impact with symmetric entry
Modelado CFD del impacto 2D con entrada simétrica
Algarín, Roberto
Bula, Antonio
Tascón, Oscar
2D Impact
CFD modeling
symmetric entry
flow separation.
impacto 2D
modelado CFD
entrada simétrica
separación del flujo
The 2D impact phenomenon in calm water, considering symmetric entry with vertical velocity is studied. The analysis was performed by using commercial STAR-CCM+ computational fuid dynamics software. Thee results obtained from the simulations are pressure distribution and force during impact. The study was carried out for typical planning of boat sections. The results are compared with models and data obtained from some authors and they present very good agreement.
El fenómeno del impacto bidimensional en agua en calma, considerando entrada simétrica con velocidad vertical fue estudiado. El análisis se realizó usando el software comercial CFD STAR-CCM+. Los variables obtenidas de las simulaciones son la distribución de presión y fuerza durante el impacto. El estudio se desarrolló para secciones típicas de botes de planeo. Los resultados son comparados con modelos y valores obtenidos por algunos autores presentando gran similitud.
Cotecmar
2011-01-24
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/43
10.25043/19098642.43
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 8; 25-30
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 8; 25-30
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:29Z
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Electric arc spray coatings for the naval industry
Recubrimientos producidos por proyección térmica por Arco para aplicaciones en la industria naval
Dimate Castellanos, Laura Marcela
Morales Torres, José Alfredo
Olaya Florez, Jhon Jairo
electric arc spray
abrasive wear
thermal barrier
corrosion
proyección térmica por arco
desgaste abrasivo
barrera térmica
corrosión
Carbon and stainless steel, as well as Fe-Nb-Cr-W coatings were deposited on steel substrates by using electric arc spray, and its possibility of applying such coatings in the naval industry was analyzed. In order to achieve this, the coating microstructure was characterized before and after the corrosion, abrasive wear, and thermal barrier tests. Corrosion resistance was analyzed via potenciodynamic polarization test using a NaCl electrolyte at 3%; abrasive wear resistance was measured by using a three-component system following ASTM G-65 recommendations, while quality control as thermal barriers was studied by using EIS tests. Scanning Electron Microscopy, optical microscopy and X-ray diffraction were used to characterize the microstructure of the coatings.
Recubrimientos de acero al carbono, inoxidables y aleaciones de Fe-Nb-Cr-W fueron depositados sobre sustratos de acero mediante la técnica de proyección térmica por arco y se estudió la capacidad de dichos recubrimientos para ser aplicados en la industria naval. Para ello, se caracterizó la microestructura antes y después de los ensayos de corrosión, desgaste y térmicos en los recubrimientos producidos. La resistencia a la corrosión fue evaluada mediante ensayos electroquímicos de polarización potenciodinámica utilizando un electrolito de NaCl al 3%, la resistencia al desgaste abrasivo fue medida usando un sistema de tres cuerpos siguiendo las recomendaciones de la norma ASTM G-65 y para estudiar el estado y control de calidad de las barreras térmicas se utilizó la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica.
Cotecmar
2011-01-24
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10.25043/19098642.44
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 8; 31-39
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 8; 31-39
2619-645X
1909-8642
eng
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2024-01-17T13:13:29Z
sst:ARTI
Aid in the design of antenna arrays with electronic phase steering using Matlab®
Ayuda al diseño de arrays de antenas con direccionamiento electrónico de haz empleando MATLAB®
Gil Navia, Francisco José
antenna arrays
electronic phase steering
MATLAB
arrays de antenas
direccionamiento electrónico de haz
MATLAB
Antenna arrays have been used since the 1950s in multiple applications; however, it was not until recent years that, given progress in digital technologies, this application has become the fastest and most varied development in the radar world. The main motivation for their development is that they permit electronic phase steering that implies extreme phase agility, while also being tolerant to failure because of the amount of elements that comprise them. They also permit the reduction of side lobes by controlling the amplitude of each element.Because it is a currently applied technology, but with many aspects under development, it is necessary to enter this field and generate the required tools including those for computer assisted prototyping. Because of the aforementioned, this work sought to use Matlab® to create virtual prototypes of arrays that permit visualizing an approach to their real behavior stemming from certain parameters.
Los arrays de antenas han sido empleados desde los años cincuenta en múltiples aplicaciones, sin embargo no ha sido hasta años recientes que, gracias a los adelantos en tecnologías digitales, se ha logrado convertir esta aplicación en la de más rápido y variado desarrollo dentro del mundo radar. La principal motivación para su desarrollo es que permiten el direccionamiento electrónico de haz que implica una agilidad de haz extrema, además son muy tolerantes a fallos por la cantidad de elementos que los componen. También permiten la reducción de lóbulos laterales por medio del control de la amplitud de cada elemento.Por ser una tecnología aplicada actualmente pero con muchos aspectos en desarrollo se hace necesario adentrarse en este campo y generar las herramientas necesarias incluyendo aquellas de prototipado mediante computador. Por lo anterior en este trabajo se pretende emplear Matlab® para crear prototipos virtuales de arrays que permitiría visualizar una aproximación al comportamiento real de los mismos a partir de ciertos parámetros.
Cotecmar
2011-01-24
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/45
10.25043/19098642.45
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 8; 41-60
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 8; 41-60
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:29Z
sst:ARTI
Design methodology of a militar messaging system
Metodología de diseño de un sistema de mensajería militar
Pérez V., Gustavo
Marrugo Ll., Stefany
Military messaging system
strategic messaging system
messaging system design
design methodology
communications network
sistema de mensajería militar
sistema estratégico de mensajería
diseño de sistema de mensajería
metodología de diseño
redes de comunicación
The paper describes the design methodology of a military messaging system. The system’s design is characterized by its coherence among security, transmission medium, and design protocol, which allow added value in the strategic operations center. The system allows using a selected data base for subsequent applications of operations research tools and simulation. The system was designed with a low bandwidth communications network (HF / VHF / UHF and satellite phone calls) as the transmission media. The messaging system security is based on a public key cryptographic system. The paper also shows some of the test results of the system’s functionality.
El documento describe la metodología de diseño de un sistema de mensajería militar. El diseño del sistema está caracterizado por su coherencia entre la seguridad, el medio de transmisión y el protocolo de diseño, lo que permite obtener valor agregado en el centro estratégico de operaciones. El sistema permite utilizar una base de información seleccionada, para posteriormente aplicarle herramientas de investigación de operaciones y simulación. El sistema fue diseñado tomando una red de comunicaciones de bajo ancho de banda (HF/VHF/UHF y telefonía satelital), como medio de transmisión. La seguridad del sistema de mensajería está basada en un sistema criptográfico de clave pública. El documento muestra además, algunos de los resultados obtenidos en las pruebas de funcionalidad del sistema.
Cotecmar
2011-01-24
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/46
10.25043/19098642.46
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 No. 8; 61-73
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 4 Núm. 8; 61-73
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:41Z
sst:ARTI
Holistic ship design optimization: merchant and naval ships
Optimización del diseño holístico de buques: embarcaciones mercantes y navales
Papanikolaou, Apostolos D.
holistic ship design
parametric design
multi-criteria optimization
naval ships
diseño holístico de buques
diseño paramétrico
optimización de múltiples criterios
buques navales
The present paper provides a brief introduction to a holistic approach to ship design optimization, defines the generic ship design optimization problem, and demonstrates its solution by using advanced optimization techniques for the computer-aided generation, exploration, and selection of optimal designs. It discusses proposed methods on the basis of some typical ship design optimization problems of cargo and naval ships related to multiple objectives, leading to improved and partly innovative design features with respect to ships’ economy, cargo carrying capacity, safety, survivability, comfort, required powering, environmental protection, or combat strength, as applicable.
Este documento brinda una breve introducción a un enfoque holístico a la optimización del diseño de embarcaciones, define el problema genérico de la optimización del diseño de embarcaciones y demuestra su solución mediante el uso de técnicas avanzadas de optimización asistidas por computador para la generación, exploración y selección de diseños óptimos. Discute los métodos propuestos sobre la base de algunos problemas típicos de optimización de diseño de embarcación de buques de carga y navales relacionados a los objetivos múltiples, conllevando a características de diseño mejoradas y parcialmente innovadoras con respecto a la economía de la embarcación, capacidad de carga, seguridad, supervivencia, comodidad, potencia requerida, protección ambiental o fortaleza de combate, como sea aplicable.
Cotecmar
2011-07-23
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/48
10.25043/19098642.48
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 9-26
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 9-26
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/49
2024-01-17T13:13:41Z
sst:ARTI
On the numerical prediction of the ship’s manoeuvring behaviour
Acerca de la predicción numérica del comportamiento de maniobra de la embarcación
Cura-Hochbaum, Andrés
manoeuvring prediction
RANS
derivatives
virtual captive test
A numerical procedure to predict the manoeuvrability of a ship based on Reynolds Averaged Navier Stokes simulations is described together with some recommended practices to obtain feasible results. The paper is dedicated to surface ships in unrestricted waters where usually only four degrees of freedom (DoF) are relevant. An example for a tanker shows the capability of the proposed method.
Se describe un procedimiento numérico para predecir la maniobrabilidad de un buque basado en simulaciones Reynolds promediadas de Navier Stokes, así como algunas prácticas recomendadas para obtener resultados factibles. Este documento está dedicado a embarcaciones de superficie en aguas sin restricciones donde usualmente sólo cuatro grados de libertad son relevantes. Un ejemplo para un buque cisterna muestra la capacidad del método propuesto.
Cotecmar
2011-07-23
info:eu-repo/semantics/article
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/49
10.25043/19098642.49
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 27-39
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 27-39
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/50
2024-01-17T13:13:41Z
sst:ARTI
Using anthropometrics in designing for enhanced crew performance
Utilización de antropometría en el diseño para mejorar el desempeño de la tripulación
Ross, J.M.
human factors
ergonomic
anthropometrics
ship design
performance
factores humanos
ergonomía
antropometría
diseño de buques
rendimiento
Today’s naval ship or craft designer routinely uses the principles of human factors (ergonomics) as a way to help enhance crew performance. But even though many aspects of human factors are well known, certain important categories often remain underutilized. One of these categories is anthropometrics, the study of human body dimensions and capabilities. Anthropometrics analyzes age, gender, and other data within populations of people, such as the general population of a nation or the special population of that nation’s active duty naval personnel. For the naval designer, anthropometrics helps to ensure adequate ergonomic design for the population from which the crew is drawn. The naval designer can address in a quantifiable manner issues such as lines of sight, console height and valve handle accessibility. When anthropometric principles are thus applied, the ship better fits the capabilities and limitations of the crew, resulting in enhanced crew performance.
El diseñador actual de buques navales o embarcaciones rutinariamente utiliza los principios de los factores humanos (ergonomía) como una manera para mejorar el desempeño de la tripulación. Pero, aunque muchos aspectos de los factores humanos son bien conocidos, ciertas categorías importantes a menudo permanecen subutilizadas. Una de estas categorías es la antropometría, el estudio de las dimensiones y capacidades del cuerpo humano. La antropometría analiza la edad, sexo y otros datos dentro de poblaciones de personas, como la población general de una nación o la población especial del personal naval en servicio activo de esa nación. Para el diseñador naval, la antropometría ayuda a asegurar el diseño ergonómico adecuado para la población de donde se obtiene la tripulación. El diseñador naval puede abordar confiablemente asuntos como linea de visión, altura de consola y accesibilidad de agarraderas de válvulas. Cuando los principios de la antropometría se aplican de esta manera, el buque encaja mejor con las capacidades y limitaciones de la tripulación, con el resultado del desempeño mejorado de la tripulación.
Cotecmar
2011-07-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/50
10.25043/19098642.50
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 41-56
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 41-56
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1909-8642
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Recent developments in the design of fast ships
Desarrollos recientes en el diseño de embarcaciones rápidas
Gelling, J. L.
Keuning, J. A.
high-speed craft
fast patrol vessels
hull form design
axe bow design
seakeeping behaviour
embarcaciones de alta velocidad
embarcaciones rápidas de patrulla
diseño de la forma del casco
diseño de proa en arco
comportamiento de navegabilidad
During the last twenty years, Damen Shipyards, a multinational shipbuilding group with 6000 employees worldwide, has done extensive research on the development of hull designs for fast monohull vessels. In the 1990s the Enlarged Ship Concept was developed, leading to highly improved sea keeping capabilities and vessel behaviour in waves at high speed. This hull design concept was applied in the Damen SPa 4207 patrol vessel and has proven extremely successful, reducing vertical accelerations by 50% and, thus, allowing vessels to keep operating at high speed in waves. Over 25 units of the Damen SPa 4207 have been delivered so far. After the successful introduction of the Enlarged Ship Concept, Damen and Delft University continued developing the next generation hull form: the axebow design. Compared to the already good sea keeping capacities of the Enlarged Ship Concept, model tests indicated a further reduction of vertical accelerations. This was proven by real-time measurements on the first built axebow vessels in 2006 and 2007. In the last 3 years, over 30 axe bow supply vessels have been delivered to very satisfied operators. As a next step, Damen has applied the axe bow design to the latest patrol vessel design, the Damen SPa 5009. The first vessel of this design is currently under construction and its trials are scheduled by the end of 2011. The paper describes the background of the research done by Damen and Delft University, focusing on the mathematical and scientific aspects of the axebow design and its application on various ship types. The development and design of the latest Damen patrol vessel, SPa 5009, will be introduced, describing its seakeeping performance, operatability and crew ergonomics. Finally, the paper will mention the current and future research topics that Damen and Delft University are working on together, identifying the developments of the future generation patrol vessels.
Durante los últimos 20 años, los astilleros Damen, un grupo multinacional constructor de buques con 6000 empleados alrededor del mundo, han investigado ampliamente sobre el desarrollo de los diseños de cascos para embarcaciones rápidas monocasco. Durante los 90, el Concepto del Buque Ampliado fue desarrollado, conllevando a capacidades mejoradas de navegabilidad y comportamiento de la embarcación en oleaje a alta velocidad. Este concepto de diseño de casco se aplicó en la embarcación de patrullaje Damen SPa 4207, y se ha comprobado extremadamente exitoso, reduciendo aceleraciones verticales por 50% y, así, permitiendo que las embarcaciones sigan operando a alta velocidad en oleaje. Más de 25 unidades del Damen SPa 4207 se han entregado hasta la fecha. Luego de la presentación exitosa del Concepto del Buque Ampliado, Damen y la Universidad Delft continuaron desarrollando la forma de casco de la siguiente generación: el diseño de proa en arco (axebow design). Comparado con las ya buenas capacidades de navegabilidad del Concepto del Buque Ampliado, pruebas del modelo indican adicional reducción de la aceleración vertical. Esto se comprobó mediante mediciones en tiempo real en las primeras embarcaciones construidas con proa en arco (axebow) en 2006 y 2007. En los últimos tres años, más de 30 buques de suministro de proa en arco se han entregado a operadores muy satisfechos. Como paso siguiente, Damen ha aplicado el diseño de proa en arco a su más reciente diseño de embarcación de patrullaje, el Damen SPa 5009. La primera embarcación de este diseño está actualmente bajo construcción y sus pruebas están programadas para fines de 2011. El documento describe los antecedentes de la investigación realizada por Damen y la Universidad Delft, enfocándose en los aspectos matemáticos y científicos del diseño de proa en arco y su aplicación en varios tipos de embarcaciones. El desarrollo y diseño de la más reciente embarcación de patrullaje, SPa 5009, se presentará, describiendo su desempeño de navegabilidad, operabilidad y ergonomía de tripulación. Finalmente, el documento mencionará los temas de investigación actuales y a future sobre los cuales Damen y la Universidad Delft están trabajando conjuntamente, identificando los desarrollos de las embarcaciones de patrullaje de futura generación.
Cotecmar
2011-07-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/51
10.25043/19098642.51
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 57-68
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 57-68
2619-645X
1909-8642
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Ship maneuverability: full-scale trials of colombian Navy Riverine Support Patrol Vessel
Maniobrabilidad de buques: pruebas a escala real del Buque Patrullero de Apoyo Fluvial de la Armada de Colombia
Carreño Moreno, Jorge E.
Sierra Vanegas, Etty Y.
Jiménez González, Victor H.
maneuverability
shallow waters
sea trials
ship dynamics
maniobrabilidad
aguas poco profundas
pruebas en mar
dinámica del buque
Methodology and results of full scale maneuvering trials for Riverine Support Patrol Vessel “RSPV”, built by COTECMAR for the Colombian Navy are presented. This ship is equipped with a “Pump – Jet” propulsion system and the hull corresponds to a wide-hull with a high Beam – Draft ratio (B/T=9.5). Tests were based on the results of simulation of turning diameters obtained from TRIBON M3˝ design software, applying techniques of Design of Experiments “DOE”, to rationalize the number of runs in different conditions of water depth, ship speed, and rudder angle. Results validate the excellent performance of this class of ship and show that turning diameter and other maneuvering characteristics improve with decreasing water depth.
En el presente trabajo se presenta la metodología y los resultados de las pruebas de maniobrabilidad a escala real del Buque Patrullero de Apoyo Fluvial Pesado “PAF-P”, construido por COTECMAR para la Armada Nacional de Colombia. El buque está equipado con un sistema de propulsión de bomba de agua tipo “Pump – Jet” y su casco corresponde a un casco con una relación Manga – Calado muy alta (B/T = 9.5). Las pruebas se basaron en los resultados de simulación de círculos evolutivos obtenidos en el software de Diseño TRIBON M3©, aplicando técnicas de Diseño de Experimentos “DOE”, para racionalizar el número de corridas en diferentes condiciones de profundidad, velocidad y ángulo de timón. Los resultados validan el excelente desempeño de esta clase de buques y muestran que el diámetro de giro y otras características de maniobrabilidad mejoran con la disminución de la profundidad.
Cotecmar
2011-07-23
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10.25043/19098642.52
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 69-86
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 69-86
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sst:ARTI
Application-optimised propulsion systems for energy-efficient operation
Sistemas de propulsión de aplicación optimizada para operación energéticamente eficiente
Kaul, Stefan
Mertes, Paul
Müller, Lutz
propulsion
efficiency
azimuth steering
cavitation
load distribution
propulsión
eficiencia
gobierno azimutal
cavilación
distribución de la carga
Today, optimal propellers are designed by using advanced numerical methods. Major revolutionary improvements cannot be expected. More essential are the design conditions and the optimal adaptation of the propulsion system according to the operational requirements. The selection and optimisation of the propulsion system based on a systematic analysis of the ship’s requirements and the operation profile are the prerequisites for reliable and energy-efficient propulsion. Solutions are presented, which accommodate these issues with a focus on steerable rudderpropellers. Considerations include the efficiency potential of the propulsor itself, optimisation of the engine propeller interaction, and optimisation of a demandresponsive energy supply. The propeller-thruster interaction is complex, but offers some potential for optimisation. Results of examinations show this. The power distribution between multiple propellers at high loads of limited propeller diameters increases the efficiency. This can be done by double-propeller systems like the SCHOTTEL TwinPropeller or by distributing the power on several thrusters. This distributed propulsion offers economic operation and an increased lifetime by means of the demandresponsive use of energy. An efficiency-optimized electric motor instead of the upper gear box reduces the mechanical losses in the case of diesel-electric propulsion. An example: the SCHOTTEL CombiDrive.
En la actualidad, las hélices óptimas son diseñadas mediante el uso de métodos numéricos avanzados. No se pueden esperar grandes mejoras revolucionarias. Más esenciales son las condiciones de diseño y la adaptación óptima del sistema de propulsión de acuerdo a los requerimientos operacionales. La selección y optimización del sistema de propulsión basado en un análisis sistémico de los requerimientos del buque y el perfil de operación son los prerrequisitos para propulsión confiable y energéticamente eficiente. Se presentan soluciones, que acomodan estos asuntos con un enfoque sobre hélices de timón dirigibles (steerable rudderpropellers). Las consideraciones incluyen el potencial de eficiencia del propulsor en sí, la optimización de la interacción entre la hélice y el motor y la optimización de un suministro de energía que responda a la demanda. La interacción de hélice y el propulsor es compleja, pero ofrece algún potencial para optimización; los resultados de las pruebas lo demuestran. La distribución de potencia entre múltiples hélices con altas cargas de diámetros de hélice limitados aumenta la eficiencia. Esto se puede lograr por sistemas de doble hélice como el Doble Hélice de SCHOTTEL o mediante la distribución de potencia en varios propulsores. Esta propulsión distribuida ofrece operación económica y ampliación de vida útil mediante el uso de energía que responda a la demanda. Un motor eléctrico de eficiencia óptima, en vez de la caja de engranajes superior reduce las pérdidas mecánicas en el caso de propulsión diesel-eléctrica. Un ejemplo: El SCHOTTEL CombiDrive.
Cotecmar
2011-07-23
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10.25043/19098642.53
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 87-98
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 87-98
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oai:oai.shipjournal.co:article/54
2024-01-17T13:13:41Z
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CFD modeling of 2D asymmetric entry impact along with horizontal velocity
Modelado del impacto en dos dimensiones de secciones típicas de botes de planeo con entrada asimétrica y velocidad horizontal
Algarín, Roberto
Bula, Antonio
Tascón, Oscar
2D Impact
CFD modeling
asymmetric entry
keel flow separation
Impacto 2D
entrada asimétrica
superficie libre
modelado CFD
The 2D impact phenomenon in calm water, considering asymmetric entry and asymmetric entry withhorizontal velocity is studied. The analysis was performed by using a commercial CFD software (STARCCM+©). The results obtained from the simulations are: pressure distribution, force and roll moment.The study was carried out for typical planing boat sections. Furthermore, the critical conditions requiredfor flow separation from the keel are also determined. The results are compared with models and resultsobtained from some authors and they present very good agreement.
En este trabajo se modela la entrada asimétrica de secciones con ángulo de astilla muerta variable y velocidad horizontal con la ayuda del software CFD Star-CCM+, con el cual se determinan la distribución de presión, la variación de fuerza y momento de rolido durante impacto. Los resultados obtenidos son comparados con los modelos de otros autores para entrada asimétrica logrando gran similitud. Se introduce el efecto de la velocidad horizontal y se analiza el comportamiento de este tipo de secciones, y también se evalúan las condiciones críticas que dan origen a la separación del flujo de la quilla para diferentes cuñas.
Cotecmar
2011-07-23
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10.25043/19098642.54
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 99-106
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 99-106
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/54/189
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Generating fuzzy autopilot for ship maneuvering
Generación de piloto automático difuso para maniobras de embarcaciones
Contreras Montes, Juan A.
Durán Martínez, Fernando J.
Castro Celis, Alejandro
ship maneuvering
heading control
fuzzy identification
intelligent control
maniobra de buques
control de rumbo
identificación difusa
control inteligente
This paper introduces a method to generate autopilots for ship headings by using issues from the observation of control actions performed by human operators. The controller is designed based on fuzzy logic and uses triangular membership functions for the antecedent and consequent functions for Singleton type. For an automatic adjustment of the consequential, the recursive least squares method was used. This method is used to generate and validate the course driver of a 350-m tanker, at different load conditions.
Este documento presenta un método para generar pilotos automáticos para rumbo de embarcación mediante el uso de asuntos provenientes de la observación de acciones de control realizadas por operadores humanos. El controlador está diseñado basado en lógica difusa (fuzzy logic) y utiliza funciones de pertenencia triangular para las funciones antecedentes y consecuentes para tipo Singleton. Para un ajuste automático de la consecuente, se utilizó el método de mínimos cuadrados recursivos. Este método es utilizado para generar y validar el conductor de curso de un buque cisterna de 350 m, en diferentes condiciones de carga.
Cotecmar
2011-07-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/55
10.25043/19098642.55
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 9; 107-114
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 9; 107-114
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:54Z
sst:ARTI
Research in offshore transfer cargo operations; challenges, developments, and new frontiers
Investigaciones en las operaciones de transferencia de carga offshore, desafíos, desarrollos y nuevas fronteras
Suell Dutra, Max
Lache, Ivanovich
Ellermann, Katrin
Ramírez Heredia, Ricardo
offshore operations
nonlinear control
load manipulator
cargo load transfer
operaciones offshore
control no lineal
manipulador de carga
transferencia de carga
Currently, offshore operations are considered activities with high impact on the economy, which standsin direct relation to the products of great importance and value for diverse economic sectors. Thus, itbecomes necessary to implement new technologies that make the manipulation of these products fasterand easier. In this work, the authors introduce the problem in offshore cargo transfer operations. Thisproblem involves different kinds of areas: logistics, dynamics, and control are some of them. The authorspresent an approach for the last two. In the dynamic problem is presented a study on the dynamics of asuspended load connected to a crane via a mechanism with two prismatic degrees of freedom. The studiesshow the complex large-amplitude motion of the load given the visibly nonlinear behavior of the ship.Therefore, the development of a fuzzy controller was necessary to decrease oscillations and position theload in one definitive point of interest. The work presents the test results, demonstrating that this typeof manipulator in combination with an effective control strategy allows for the reduction of oscillationsin offshore activities.
En la actualidad, las operaciones en alta mar se consideran actividades con alto impacto en la economía, lo cual se encuentra en relación directa con los productos de gran importancia y valor para diversos sectores económicos. Así entonces, se hace necesario implementar nuevas tecnologías que permitan más rápida y fácil manipulación de estos productos. En este trabajo, los autores presentan el problema en operaciones de transferencia de carga en alta mar. Este problema involucra diferentes tipos de áreas: logística, dinámica y control, son algunos de ellos. Los autores presentan un acercamiento para las últimas dos. En el problema de dinámica se presenta un estudio sobre la dinámica de una carga suspendida conectada a una grúa mediante un mecanismo con dos grados prismáticos de libertad. Los estudios demuestran el movimiento complejo de gran amplitud de la carga dada el comportamiento visiblemente no-lineal de la embarcación. Entonces, el desarrollo de un controlador de lógica difusa fue necesario para disminuir las oscilacionesy posicionar la carga en un punto de interés definitivo. El trabajo presenta los resultados de pruebas, demostrando que este tipo de manipulador en combinación con una estrategia efectiva de control permite la reducción de oscilaciones en actividades en alta mar.
Cotecmar
2012-01-09
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10.25043/19098642.56
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 9-17
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 9-17
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:54Z
sst:ARTI
On maritime transport costs, evolution, and forecast
Acerca de los costos de transporte marítimo, su evolución y pronósticos
Polo, Gerardo
maritime transport
costs
globalization
operation costs
opex
transporte marítimo
coste
globalización
costes de operación
opex
During recent years of economic euphoria, globalization, motor of development, has been possible due to the existence of a fast, efficient, and economic maritime transport. The technological development based on scale economies, improvement of cargo-handling systems, and specialization has allowed putting on the market vessels with very competitive costs. In these years of a bright freight market, increased costs seemed not to be of much concern, so that the problem was not approached with the necessary firmness. Nowadays, things have changed: freight rates have sunk, prices of ships have fallen, and the crisis has reached ship owners. The costs, nevertheless, are still rising, with the exception of 2009 in which, for the first time in ten years, costs of operations were sensibly reduced. In the paper, the evolution of the main components of the costs of the maritime transport are analyzed, studying the current situation of such, as well as the forecasts for the near future.
En los pasados años de euforia económica, la globalización, motor del desarrollo, ha sido posible gracias a la existencia de un transporte marítimo rápido, eficiente y económico, propiciado por un desarrollo tecnológico basado en las economías de escala, la mejora de los medios de carga y descarga y la especialización. Ello ha permitido poner en el mercado buques con costes muy competitivos, cuyo incremento, en un boyante mercado de fletes parecía no preocupar demasiado, por lo que no se le hizo frente con la necesaria firmeza. Hoy en día, las cosas han cambiado: los fletes se han hundido, los precios de los buques han caído y la crisis ha alcanzado a los navieros. Los costes, sin embargo, han seguido su línea ascendente, con la excepción del año 2009, en el que, por primera vez en diez años, se experimentóuna reducción sensible de los costes de operación. En el trabajo se analiza la evolución de los principales componentes del coste del transporte marítimo, la situación actual de éstos, así como las previsiones para el futuro próximo.
Cotecmar
2012-01-09
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/57
10.25043/19098642.57
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 19-31
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 19-31
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:54Z
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Shipbuilding and new requirements to reduce the environmental impact of ships: New technological challenges and business opportunities
Construcción naval y nuevos requerimientos para la reducción del impacto ambiental de los buques: nuevos retos tecnológicos y oportunidades de negocios
Beltrán, Publio
ship environmental impact reduction
noise & vibrations
underwater radiated noise
reducción impacto ambiental de los buques
ruidos & vibraciones
ruido radiado al agua
New and increasingly demanding requirements of reducing the environmental impact of all types ofships from all countries, along with regulatory institutions like the new "Green Policy" of the EuropeanUnion, leads to the development of a series of regulations/directives, which will immediately affect boththe owner and the builders worldwide. This requires introducing modifications in the vessel design tofulfill these requirements and, ultimately, improve their exploitation while avoiding penalties and/orrestrictions. Awareness of these requirements by some Spanish owners has allowed Spanish shipbuildingto be positioned strategically at the forefront of technology to fulfill these requirements. This work, aftera review of those Directives affecting ship design, focuses on the presentation of the results obtained intwo Ro-Ro Vessels. These vessels, given their design and performances, are a "technological reference"in the new scenario of high environmental performance requirements: Noise and vibrations on board,noise radiated to the harbor, and noise radiated to the water.
Los nuevos y cada vez más exigentes requerimientos de reducción del impacto medioambiental de todo tipo de buques por parte de todos los países y organismos reguladores, como la nueva "Política Verde (Green Policy)" de la Unión Europea, llevan aparejados la aparición de una serie de reglamentaciones/directivas que afectarán, de forma inmediata, tanto a los armadores como a los constructores en el ámbito mundial. Ello hace imprescindible la introducción de modificaciones en los diseños de los buques que permitan cumplir con los nuevos requerimientos y en definitiva mejorar su explotación, así evitando penalizaciones y/o restricciones. La sensibilización de algunos armadores españoles con estos requerimientos ha permitido a la construcción naval Española posicionarse en la vanguardia y situarse estratégicamente para dar respuesta tecnológica a estos requerimientos. Este trabajo, tras un repaso de las directivas que afectarán al diseño de los buques, se centra en la presentación de los resultados obtenidos en dos buques RO-RO. Buques que por su diseño y prestaciones, constituyen un "referente tecnológico" en el nuevo escenario de requerimientos de altas prestaciones medioambientales: Ruidos y vibraciones a bordo, ruido radiado al puerto y ruido radiado al agua.
Cotecmar
2012-01-09
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10.25043/19098642.58
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 34-58
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 34-58
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:13:54Z
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Optimization of a warehouse layout used for storage of materials used in ship construction and repair
Optimización del esquema de bodegas utilizadas para el almacenamiento de materiales de construcción y reparación naval
Adarme Jaimes, Wilson
Otero Pineda, María A
Rodríguez Quiñones, Tania A
Tejeda López, Lien
warehouse
storage
rosenblatt and roll model
ships
bodega
almacenamiento
modelos de rosenblatt y roll
buques
The paper shows the evaluation of applying models to improve efficiency in management of warehousesused in shipyards, focused on pick up, packing, and shipping activities, supported among others on theproposal by Rosenblatt and Roll (1984) to optimize the layout for storage and handling of materials neededfor ship construction and repair. Besides proposing the best physical layout for the storage of goods, themodel seeks to minimize three types of costs: costs related to the initial investment (construction andmaintenance), shortage costs, and costs associated with storage policies. The optimal design is foundthrough analytical optimization and simulation techniques.
El articulo muestra la evaluación de la aplicación de modelos para mejorar la eficiencia en el manejo de bodegas utilizadas en astilleros, centrada en actividades derecolección, embalaje y envío, soportada entre otras en la propuesta de Rosenblatt y Roll (1984) para la optimización del diseño para el almacenamiento y manejo de los materiales necesarios para la construcción y reparación de buques. Además de proponerla mejor distribución física para el almacenamiento de las mercancías, el modelo busca minimizar tres tipos de costos: costos asociados a la inversión inicial (construcción y de mantenimiento), un costo de escasez y los costos asociados con las políticas de almacenamiento. El diseño óptimo se desarrolla con una combinación de optimización analítica y técnicas de simulación.
Cotecmar
2012-01-09
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10.25043/19098642.59
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 59-70
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 59-70
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1909-8642
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2024-01-17T13:13:54Z
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Methodological design of a performance measurement system for the colombian shipyard supply chain
Diseño metodológico de un sistema de medición del desempeño para la cadena de suministros de astilleros en Colombia
Cogollo Flórez, Juan M
Arango Serna, Martín D
Gómez Bejarano, Jorge I
Puello Ruiz, Sandra M
indicator
performance measurement
supply chain
fuzzy logic
balanced scorecard
shipyard
indicadores
medición del desempeño
cadena de suministros
lógica difusa
balanced scorecard
astilleros
The design of a performance measurement system for the Colombian shipyard supply chain is shown in this paper, using a model that integrates the principles of the Balanced Scorecard with the fuzzy sets theory to treat uncertainty associated with selected logistics indicators, enabling better supply chain management.
El presente artículo muestra el diseño de un sistema de medición del desempeño para la cadena de suministros de los astilleros colombianos, usando un modelo que integra los principios del Balanced Scorecard con la teoría de conjuntos difusos para el tratamiento de la incertidumbre asociada a los indicadores logísticos seleccionados, posibilitando mejor gestión de dicha cadena.
Cotecmar
2012-01-09
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 71-80
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 71-80
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oai:oai.shipjournal.co:article/61
2024-01-17T13:13:54Z
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New technological surveillance and benchmarking theories and tools applied to sustainable and strategic planning of the naval industry
Aplicación de la Inteligencia Competitiva y el Benchmarking de nuevas teorías para el desarrollo de un Plan Estratégico y Sostenible para la Industria Naval
Álvarez, Esther
Sánchez, Luis Enrique
Molins, Santiago
technological surveillance
benchmarking
neural networks
internet
strategic planning
technological indicators
market intelligence
trackers
indexers
feeders
decision structures
search engines
semantic web
vigilancia tecnológica
benchmarking
redes neuronales
internet
planeación estratégica
indicadores tecnológicos
inteligencia de mercado
seguidores
indizadores
alimentadores
estructuras de decisión
motores de búsqueda
web semántica
Since their beginning, companies establish procedures to observe their competitors. Methods for obtaining this kind of information have evolved with the internet era; a plethora of tools is nowadays available for this job. As a consequence, a new problem has emerged: documentary noise, keeping companies from being able to process and benefit from the huge amount of information gathered. Strategic planning mainly relies on obtaining environmental knowledge, so companies need help on dealing with this documentary noise; technological surveillance and benchmarking are preferred methodologies to achieve this objective, coping with data produced by automatic internet tools like search engines and others. Qualified results of better nature are produced by bringing new theories on information gathering and processing intoboth tools. This article exposes empirical results on the application of a demonstrative technological surveillance system based on different R&D management structures, relying on benchmarking indicators for the naval and aeronautics industries.
Desde su inicio, las empresas establecen procedimientos para observar a sus competidores. Los métodos para obtener este tipo de información han evolucionado con la era del internet; una gran cantidad de herramientas está disponible en la actualidad para esta tarea. En consecuencia, ha surgido un nuevo problema: ruido documental, que evita que las empresas procesen y se beneficien de la gran cantidad de información recolectada. La planeación estratégica principalmente se apoya en el conocimiento ambiental obtenido, así que las empresas necesitan ayuda para tratar con este ruido documental; la vigilancia tecnológica y el benchmarking son metodologías preferidas para lograr este objetivo, y hacerfrente a los datos producidos por herramientas automáticas del internet como motores de búsqueda y otras. Este artículo expone resultados empíricos acerca de la aplicación de un sistema demostrativo de vigilancia tecnológica basado en diferentes estructuras de gestión de I&D, confiando en indicadores de benchmarking para las industrias navales y aeronáuticas.
Cotecmar
2012-01-09
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10.25043/19098642.61
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 81-97
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 81-97
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1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/62
2024-01-17T13:13:54Z
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Inter-firm cooperation strategies to develop environmental best practices in the Colombian shipyard industry
Estrategias de cooperación inter-empresa para el desarrollo de mejores prácticas medioambientales en la industria de los astilleros colombianos
Céspedes, Ana V
Sejnaui, Alejandro D
Ortega, Milena M
best practices
environmental management
shipyard
colombian shipyard industry
buenas prácticas
gestión ambiental
astillero
industria astillera colombiana
The present work aims to develop strategies that allow implementingenvironmental best practices in the Colombian shipyard industry, a sector that has been growing for the last decade and that is identified as a potential world-class industry in the country. Collaborative work was carried out with four of the biggest Colombian shipyards and an international firm to identify legal and operational issues regarding the industrial activity, to reach unified consensus to represent the whole sector. Finally, an environmentalbest practices document was elaborated to guideshipyard operationsin the country, with the potential to be constituted as an official guide of the Colombian Ministry for the Environment.
El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar estrategias que permitan incorporar buenas prácticasambientales en la industria astillera Colombiana, sector que ha mostrado un crecimiento significativo en la última década y que representa una apuesta productiva para el país. Se efectuó un trabajo colaborativo con cuatro de los astilleros más representativos en el país y una empresa internacional para identificar los aspectos legales y de operación de la actividad industrial que impactan el medio ambiente, de manera que se lograse unificar criterios que tuviesen una representatividad sectorial. Finalmente se consolidóun documento de buenas prácticas ambientales para orientar la operación de astilleros en el país, con el potencial de constituirse como una guía oficial del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial colombiano.
Cotecmar
2012-01-09
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/62
10.25043/19098642.62
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 No. 10; 99-105
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 5 Núm. 10; 99-105
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oai:oai.shipjournal.co:article/66
2024-01-17T13:14:05Z
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Project and construction of oceanographic and faisheries research vessels in Spain
Proyecto y construcción de buques oceanográficos y de investigación pesquera en España
Núñez Basáñez, José Fernando
Multipurpose Oceanographic Vessels (MOV)
noise radiated
Marine Scientific Missions (MSM)
buques multipropósitos oceánicos
ruido radiado
misiones marítimas científicas
The objective of the paper is to analyze and present the specific and innovative characteristics of the multipurpose oceanographic vessels that are currently being built in Spain. The main requirement in these types of vessels is the low level of noise radiated to the water, Silent Platform, according to ICES 209, to satisfactorily exploit the evaluation of the Fishing Resources and its dynamic position capacity for operations with remote operating vehicles. These vessels are designed to carry out a wide range of research activities and have, therefore, the most modern facilities, laboratories, and equipment to undertake scientific missions in the different marine disciplines: Marine Geology, Physical Oceanography, Chemical Oceanography, Pollution, Marine Biology, and Fisheries.
Con este trabajo, se pretende analizar y presentar las características específicas e innovadoras de los Buques Oceanográficos Multipropósito que, actualmente, se están construyendo en España. El principal requerimiento en este tipo de buques es su bajo nivel de ruido radiado al agua, Plataforma Silenciosa, de acuerdo con ICES 209, para explotar satisfactoriamente la evaluación de los Recursos Pesqueros y su capacidad de posición dinámica para operaciones con vehículos de operación remota. Los buques son diseñados para llevar a cabo un amplio rango de actividades de investigación y disponen, por tanto, de las más modernas instalaciones, laboratorios y equipos, para realizar misiones científicas en las diferentes disciplinas marinas: Geología Marina, Oceanografía Física, Oceanografía Química, Contaminación y Biología Marina y Pesquerías.
Cotecmar
2012-07-21
info:eu-repo/semantics/article
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/66
10.25043/19098642.66
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 9-34
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 9-34
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oai:oai.shipjournal.co:article/67
2024-01-17T13:14:05Z
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Analysis and prediction of welding distortion in complex structures using elastic finite element method
Análisis y predicción de distorsiones en estructuras soldadas por medio de un análisis elástico de elementos finitos
Vega Sáenz, Adán
Plazaola, Carlos
Banfield, Ilka
Rashed, Sherif
Murakawa, Hidekazu
complex ship structures
elastic analysis
finite element analysis
inherent strain
welding distortion
Análisis de elementos finitos
análisis elástico
deformación unitaria inherente
distorsión de juntas soldadas
estructuras de barcos complejas
The Elastic Finite Element Method based on the inherent strain theory is used to predict the welding distortion of ship structures. In addition, a method to predict welding distortion of complex structures by using elastic FEM is presented. To evaluate the effectiveness of the proposed method, a typical case of a ship's structure is examined and the resulting welding distortion is compared to that obtained by using thermal elastic-plastic finite element method.
Un análisis elástico de elementos finitos basado en la teoría de la deformación unitaria inherente es utilizado para predecir la distorsión causada por la soldadura en estructuras de barcos. Adicionalmente, se propone un nuevo método para predecir la distorsión de estructuras complejas. Los resultados obtenidos son luego comparados con aquellos obtenidos por medio de análisis termo-plástico de elementos finitos.
Cotecmar
2012-07-21
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/67
10.25043/19098642.67
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 35-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 35-42
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oai:oai.shipjournal.co:article/68
2024-01-17T13:14:05Z
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Study of the weld ability of aluminum alloy 5083 H116 with pulsed arc GMAW (GMAW-P)
Estudio de soldabilidad de aleación de aluminio 5083 H116 con arco pulsado GMAW (GMAW-P)
Cueca, F.
Patarroyo, A.
Rojas, F.
Solano, E.
Morales, A.
Muñoz, R.
welding
pulsed arc. pulsed MIG
HAZ
discontinuities
synergic curves
soldadura
arco pulsado. MIG pulsado
HAZ
discontinuidades
curvas sinérgicas
This research was based on the analysis of the weldability of aluminum joints, Alloy GL AW 5083 H116, with filler AWS 5.10 ER 5183 by GMAW-P process to determine the conditions of the heat-affected zone in the base material, depending on the heat input for the GMAW-P process with different pulsed technologies available in Colombia. The variables considered within this study were: welding positions (horizontal, vertical up, and overhead), type of welded joints (butt and fillet), and parameters for welding equipment (voltage, current, speed, power supply, speed development), and protective gas used (Argon, 100%). Non-destructive and destructive testing techniques were used to characterize the discontinuities found and the criteria to accept or reject the AWS D1.2 code (STRUCTURAL WELDING CODE - ALUMINUM by the AMERICAN WELDING SOCIETY). As a result, the investigation yielded the conditions for the application of filler material (ER 5183) on base material (alloy AW5083 GL H116), supported by Welding Procedure Specifications Documents (WPS) and Procedure Qualification Record (PQR) to implement in aluminum welding at the COTECMAR shipyard.
Esta investigación se basó en el análisis de la soldabilidad de las uniones de aluminio, Aleación GL AW 5083 H116, con relleno AWS 5.10 ER 5183 mediante proceso de soldadura por arco metálico con gas (GMAW-P) para determinar las condiciones de la zona afectada por calor en el material base, dependiendo de la entrada de calor para el proceso GMAW-P con diferentes tecnologías de impulsos disponibles en Colombia. Las variables consideradas dentro de este estudio fueron: posiciones de soldadura (horizontal, vertical hacia arriba y por encima), tipos de uniones de soldadura (a tope y filete) y parámetros para equipo de soldadura (voltaje, corriente, velocidad, suministro de potencia, velocidad de desarrollo) y gas de protección utilizado (Argón, 100%). Se utilizaron técnicas de pruebas destructivos y no destructivas para caracterizar las discontinuidades halladas y los criterios para aceptar o rechazar el código AWS D1.2 (CÓDIGO DE SOLDADURA ESTRUCTURAL - ALUMINIO de la SOCIEDAD AMÉRICANA DE SOLDADURA). Como resultado, la investigación arrojó las condiciones para la aplicación del material de relleno (ER 5183) sobre material base (aleación AW5083 GL H116), apoyado por los documentos de Especificaciones de Procedimientos de Soldadura (WPS, por el término en inglés) y Registro de Calificación del Procedimiento (PQR, por el término en inglés) para implementar en soldadura en aluminio en el astillero de COTECMAR.
Cotecmar
2012-07-21
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10.25043/19098642.68
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 43-56
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 43-56
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oai:oai.shipjournal.co:article/69
2024-01-17T13:14:05Z
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Shooting simulator for fluvial combat training
Sistema de simulación de tiro para entrenamiento de combate fluvial
Rodríguez, Carlos F.
Hernández, José Tiberio
Figueroa, Pablo
motion simulation platform
virtual training
virtual reality
plataforma de simulación de movimiento
entrenamiento virtual
realidad virtual
Virtual shooting training has become very attractive because of possible cost reductions and precise evaluation. This article describes the development of a shooting simulator to train soldiers in fluvial combat. This simulator combines the motion of a mechanical platform with virtual imagery and sound to produce an immersive scenario for training purposes. Our prototype, which is in its last phase of construction, has four training tasks with three levels of difficulty. Initially, each task is defined in terms of a virtual trajectory, used by our custom-based motion platform to produce realistic movements, based on a simple dynamic model from real measurements. Our visualization, sound effects, and metrics are implemented on the Torque game engine. Finally, a postprocessor system computes a metrics report.
El entrenamiento de tiro virtual se ha vuelto muy atractivo debido a las posibles reducciones de costos y a la evaluación precisa. Este artículo describe el desarrollo de un simulador para entrenamiento de soldados en combate fluvial. El simulador combina el movimiento de una plataforma mecánica con imágenes virtuales y sonido para producir un escenario de inmersión con propósitos de formación. Nuestro prototipo, que se encuentra en su última fase de construcción, tiene cuatro tareas con tres niveles de dificultad. Inicialmente, cada tarea es definida en términos de una trayectoria virtual usada por nuestra plataforma de movimiento personalizado para reproducir movimientos reales, basado en un modelo de dinámica simple a partir de mediciones reales. Nuestra visualización, efectos de sonido, y métricas son implementados en el motor de juegos Torque. Finalmente, un sistema de post-procesamiento calcula un informe de medidas.
Cotecmar
2012-07-21
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10.25043/19098642.69
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 57-65
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 57-65
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1909-8642
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2024-01-17T13:14:05Z
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Side-boat tow to test the influence of flaps in a 2-meter planing craft model
Remolque lateral de embarcación para comprobar la influencia de dispositivos sustentadores (flaps) sobre un modelo de embarcación de planeo de 2 metros
Marín, José R.
Benites, Daniela A.
planing boat
model test
bote planeador
prueba de modelos
A small craft is considered in the planing regime when its Froude number is higher than 1.2, and under that condition its weight is mainly supported by hydrodynamic pressure acting on the bottom of the hull. It is also known that installing stern flaps at a certain angle from the bottom line will alter the trim angle and, as a consequence, the resistance exerted by the water. In this work, using the classical work from Savitsky, the resistance on a planing craft is estimated, including the effect of flaps, and then the influence of those appendages on the hydrodynamic behavior of a craft of local design was experimentally verified. The wooden model was 2.0 meters long and was side towed from an outboard powered boat, with a 3.2-m arm, in a small artificial lake. The tests were run between 5 and 12 knots, with uneven intervals due to the outboard control; the model was towed without and with flaps at 5 and 10°. Finally, experimental and empirical results for towing force and trim angle were plotted. In some of the experimental curves the presence of humps may be identified, but less pronounced than with the theoretical results. Experimental resistance values are lower than those obtained from Savistky’s formulation for no flaps; in the case of flaps at 5°, the agreement in trim angle was very good. Finally, the benefit of flaps on the performance of the planing model was corroborated, but it should be emphasized that this improvement is only valid for a certain velocity range.
Se considera que un bote opera en el régimen de planeo cuando su número de Froude es mayor a 1.2, y en esa condición su peso es soportado principalmente por la presión hidrodinámica que actúa en el fondo del casco. También se sabe que el instalar flaps en la popa, a un cierto ángulo de la línea del fondo, alterará el ángulo de trimado y, como una consecuencia, la resistencia ejercida por el agua. En este trabajo, usando el método clásico de Savitsky, la resistencia sobre un bote planeador es estimada, incluyendo los efectos de flaps, y se verificó experimentalmente la influencia de esos apéndices sobre el comportamiento hidrodinámico de un bote de diseño local. El modelo de madera tenía 2.0 metros de eslora, y fue halado por el costado de un bote impulsado por un motor fueraborda, con un brazo de 3.2 m, en un pequeño lago artificial. Las pruebas fueron desarrolladas entre 5 y 12 nudos con intervalos no uniformes debido al control del fueraborda; el modelo fue arrastrado sin y con flaps a 5 y 10°. Finalmente, los resultados empíricos y experimentales para la fuerza de halado y ángulo de asiento fueron graficados. En algunas curvas experimentales se puede identificar la presencia de máximos, pero menos pronunciados que con los valores teóricos. Los valores experimentales de resistencia son inferiores a los obtenidos con la formulación de Savitsky, para el caso sin flaps; en el caso con flaps a 5°, la concordancia en ángulo de trimado fue muy buena. Finalmente, el beneficio de flaps sobre el desempeño de un bote planeador fue comprobado, pero debe enfatizarse que esta mejora es sólo válida en un cierto rango de velocidad.
Cotecmar
2012-07-21
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/70
10.25043/19098642.70
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 67-78
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 67-78
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:05Z
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Dynamic modeling of trawl fishing gear components
Modelación dinámica de componentes de aparejos de pesca de arrastre
Freiria Pereira, Jorge
nets
fishing
numeric model
net gear
redes
pesca
modelación numérica
aparejo
A numerical model has been developed to calculate the resistance of the different components of a trawling gear, by deduction of the drag and lift components. For this purpose, mathematical models have been considered for all the elements, such as trawl cables, floats, doors, and the net itself. The most important contribution of this numerical model is that the action of forces upon different elements permits modifying the geometric configuration of the complete set with a mutual accommodation of resistance and geometry, simulating the actual dynamics, where forces and geometry converge toward an equilibrium state. Some results obtained from actual fishing gear with data obtained from sensors during sea trials are used to compare the results of the simulator.
El Grupo de Investigaciones Pesqueras del Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA) de la Facultad de Ingeniería en Uruguay ha desarrollado un modelo numérico que permite calcular la resistencia de los distintos componentes de un aparejo de pesca de arrastre, deduciendo las componentes que corresponden al arrastre (drag) y la sustentación (lift). Para ello, se han adoptado modelos matemáticos de todos los elementos tales como los cables de arrastre, flotadores, portones y la propia red. En este modelo numérico, la acción de las fuerzas sobre los distintos elementos modifican la configuración geométrica del conjunto con lo cual se produce un acomodamiento resistencia – geometría, reproduciendo la simulación del estado real, donde las fuerzas y la configuración convergen hacia una condición de equilibrio. Al final del trabajo, se presentan algunos resultados obtenidos en aparejos de pesca reales con datos obtenidos de sensores en pruebas de mar por medio de los cuales se pueden comparar los resultados del simulador.
Cotecmar
2012-07-21
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/71
10.25043/19098642.71
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 57-65
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 57-65
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/72
2024-01-17T13:14:05Z
sst:ARTI
Analysis of radar cross section assessment methods and parameters affecting it for surface ships
Análisis de métodos de evaluación de la sección transversal de radar y de los parámetros que inciden en ella para buques de superficie
Díaz Charris, Vladimir
Gómez Torres, José Manuel
Radar Cross Section
RCS
vessels
RAM
absorbent
prediction
navy
Sección trasversal de radar
RCS
buques
RAM
absorbente
predicción
Armada
This article presents an analysis of the different modeling methods for predicting the radar cross section of surface ships. In the analysis, we studied the effect of different factors in vessel construction regarding the amount of electromagnetic energy returning to a radar source, such as the handling of shapes, use of different materials, and vessel size. We can see the different evaluation methods of the radar cross section and the software tools available to determine an appropriate methodology for adoption by the Colombian Navy and their subsequent integration with the design process and optimization of warships.
En este artículo se presenta un análisis de los diferentes métodos de modelado para la predicción de la sección transversal de radar (RCS) de buques de superficie. Dentro del análisis, se estudia el efecto de los diferentes factores constructivos del buque sobre la cantidad de energía electromagnética que regresa a una fuente de radar, como son el manejo de formas, el uso de diferentes materiales y el tamaño del buque. Se aprecian los diferentes métodos de evaluación de la sección transversal de radar y las herramientas de software disponibles con el fin de determinar una metodología adecuada para su adopción por parte de la Armada de Colombia, y su posterior integración con el proceso de diseño y optimización de buques de guerra.
Cotecmar
2012-07-21
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/72
10.25043/19098642.72
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 11; 91-106
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 11; 91-106
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:17Z
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Accessibility applied to ships, case study Riverine Ambulatory Care Center (RACC)
Accesibilidad aplicada a embarcaciones, caso de estudio Centro de Atención Ambulatoria Fluvial (CAAF)
González, Diana Lorena
Areiza Frieri, Priscilla
accessibility
hospital ship
universal design
support products
reduced mobility
Riverine Ambulatory Care Center (RACC)
accesibilidad
buque hospital
diseño universal
productos de apoyo
movilidad reducida
Centro de Atención Ambulatoria Fluvial (CAAF)
Accessibility as a design concept is generally applied in land constructions; however, the medical character of the case study requires it to be considered in the design process as of its conceptual stage. The riverine ambulatory care center (RACC) is a mobile health unit to carry out medical missions in populations located on the riverbanks; given the RACC dimensions, these have limited medical services to primary care and health brigades. Physical barriers1 are the causes for an environment being inaccessible; to eliminate them, from the RACC, an analysis and redesign was performed of the conceptual proposal, based on standards for accessibility, medical spaces, and ships. Two basic moments were taken for intervention, access and interior circulation, yielding as a result the design of an integrated system of products that eliminate the physical barriers from the environment, permitting boarding and offering medical services under equal, comfortable, and safe conditions. Accessibility as modifier of the environment to improve the quality of life of users should not only be applied in medical ships, this study opens an opportunity for industry to optimize the physical environment of other types of ships by applying this concept.
La accesibilidad como concepto de diseño se aplica generalmente en las construcciones en tierra, sin embargo, el carácter médico del caso de estudio requiere que sea considerado en el proceso de diseño desde su etapa conceptual. El Centro de Atención Ambulatoria Fluvial (CAAF) es una unidad sanitaria móvil para realizar misiones médicas en poblaciones ubicadas en la ribera de los ríos, por las dimensiones del CAAF han limitado los servicios médicos a atención primaria y brigadas de salud. Las barreras físicas1 son las causantes de que un entorno no sea accesible, para eliminarlas del CAAF, se realizó un análisis y rediseño de la propuesta conceptual, apoyado en la normativa para accesibilidad, espacios médicos y embarcaciones. Se tomaron dos momentos básicos a intervenir, el acceso y la circulación interior, dando como resultado el diseño de un sistema integrado de productos que eliminan las barreras físicas del entorno, permitiendo un abordaje y prestación de los servicios médicos en condiciones iguales, confortables y seguras. La accesibilidad como modificador del entorno para mejorar la calidad de vida de los usuarios no debe ser aplicado solamente en embarcaciones médicas, con este estudio se abre una oportunidad para la industria de optimizar el entorno físico de otros tipos de embarcaciones, por medio de la aplicación de este concepto.
Cotecmar
2013-01-23
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/74
10.25043/19098642.74
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 12; 9-21
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 12; 9-21
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/75
2024-01-17T13:14:17Z
sst:ARTI
Vertical plane response of a ship on irregular seas
Respuesta en el plano vertical de un buque en mar irregular
Ramírez, Diana
Altamar, Iván
Cali, Marcelo
seakeeping
irregular sea
coastguard patrol
SCORES
RMS
comportamiento en el mar
mar irregular
patrullero de costa
SCORES
RMS
This work presents the study of the sea response on the vertical plane for a 40-m length overall coastal patrol vessel (CPV-40) of Colombia’s National Navy. The condition studied is at full load and at patrol and maximum speeds. First, we analyzed the response for regular waves with incidence angles of 90º, 120º, 150º, and 180º, obtaining the response for heave and pitch motions through the SCORES program that uses the method called “girdle theory”. From the response, it was verifiedthat the amplitudeof the response is proportional to the amplitudeof the incident wave. Thereafter, the calculation of the vertical acceleration was made for four ship positions: bow, stern, cabin, and bridge, with the greatest vertical accelerations on the bow. Finally,the study was conducted for irregular sea considering as measuring parameters the vertical acceleration on the bridge and the pitching angle for the patrol operation, from the NATO document, compliance was verified of the study parameters at RMS level. It was found that for this condition the vessel complies and, hence, the personnel will not be affected in the performance of their functions.
En este trabajo se presenta el estudio de la respuesta al mar en el plano vertical para una embarcación de 40 metros de eslora tipo Patrullera de zona de costera, CPV-40 (por sus siglas en ingles Costal Patrol Vessel), de la Armada Nacional de Colombia. La condición estudiada es a plena carga y a velocidades de patrullaje y máxima. Primeramente se analizó la respuesta para olas regulares con ángulos de incidencia de 90º, 120º, 150º y 180º obteniéndose la respuesta para los movimientos de levantamiento y cabeceo mediante el programa SCORES que utiliza el método llamado “teoría de fajas”. A partir de la respuesta se verificó que la amplitud de la respuesta es proporcional a la amplitud de la ola incidente. Posteriormente se realizó el cálculo de la aceleración vertical para cuatro posiciones en el buque: proa, popa, camarote y puente de gobierno, presentándose las mayores aceleraciones verticales en la proa. Finalmente se realizó el estudio para mar irregular considerando como parámetros de medición la aceleración vertical en el puente y el ángulo de cabeceo para la operación de patrullaje, a partir del documento de la NATO, se verificó el cumplimiento a nivel de RMS de los parámetros de estudio. Encontrándose que para esta condición la embarcaron cumple y por lo tanto el personal no se verá afectado en el desempeño de sus funciones.
Cotecmar
2013-01-23
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info:eu-repo/semantics/publishedVersion
application/pdf
text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/75
10.25043/19098642.75
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 12; 23-28
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 12; 23-28
2619-645X
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2024-01-17T13:14:17Z
sst:ARTI
Computational models for anti-air and antisubmarine warfare simulation
Modelos computacionales para simulación de guerra antiaérea y antisubmarina
Pérez Valdés, Gustavo
Marrugo Llorente, Stefany
Gómez Torres, José
simulation
discrete events
modeling
antisubmarine warfare
anti-air warfare
experiment design
simulación
eventos discretos
modelación
guerra antisubmarina
guerra antiaérea
diseño de experimentos
This paper describes the generation and simulation process of computational models oriented to the analysis of the operational situations (OPSIT) of anti-air warfare (AAW) and antisubmarine warfare (ASW), with the purpose of evaluating the effectiveness of different combinations of threats, weapons, and sensors of the Colombian Navy. A detailed description of the OPSITs modeling process is presented by using the selected discrete events simulation tool. The experiments design process and the statistical analysis of the results is also described, using a statistical analysis tool. All this to provide the Colombian Navy with a tool it can use to evaluate the systems that could be part of future units.
El documento describe el proceso de generación y simulación de modelos computacionales orientados hacia el análisis de unas situaciones operacionales de guerra antiaérea (AAW) y Antisubmarina (ASW), con el fin de evaluar la efectividad de diferentes combinaciones de amenazas, armas y sensores de la Marina Colombiana. Se presenta una descripción detallada del proceso de modelación de las situaciones operacionales en la herramienta de simulación de eventos discretos seleccionada, así como también se describe el proceso de diseño de los experimentos y el tratamiento estadístico de los resultados, empleando una herramienta de análisis estadístico. Lo anterior tendiente a proporcionar a la Armada Colombiana, una herramienta para la evaluación de los sistemas que podrían componer las futuras unidades.
Cotecmar
2013-01-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/76
10.25043/19098642.76
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 12; 29-40
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 12; 29-40
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:17Z
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Development of a neural network model to predict distortion during the metal forming process by line heating
Desarrollo de un modelo de red neuronal para la predicción de distorsión durante el proceso de formado metálico utilizando líneas de calentamiento
Pinzón, César
Plazaola, Carlos
Banfield, Ilka
Fong, Amaly
Vega, Adán
network model
plate forming
distortion prediction
line heating
back propagation
modelo de red
formación de placa
predicción de la distorsión
line heating
retropropagación
In order to achieve automation of the plate forming process by line heating, it is necessary to know in advance the deformation to be obtained under specific heating conditions. Currently, different methods exist to predict deformation, but these are limited to specific applications and most of them depend on the computational capacity so that only simple structures can be analyzed. In this paper, a neural network model that can accurately predict distortions produced during the plate forming process by line heating, for a wide range of initial conditions including large structures, is presented. Results were compared with data existing in the literature showing excellent performance. Excellent results were obtained for those cases out of the range of the training data.
Con el fin de lograr la automatización del proceso de formado metálico por medio de líneas de calentamiento, es necesario conocer de antemano la deformación que se obtendrá bajo condiciones de calentamiento específicos. En la actualidad, hay diferentes métodos para predecir la deformación, pero, éstos se limitan a aplicaciones específicas, y la mayoría de ellos dependen de la capacidad computacional existente, de modo que sólo estructuras simples pueden ser analizadas. En este artículo, un modelo de red neuronal que puede predecir con precisión las distorsiones producidas durante el proceso de formado de placas curvas mediante líneas de calentamiento, para una amplia gama de condiciones iniciales, incluyendo estructuras de gran tamaño es presentado. Los resultados del modelo de red neuronal fueron compararon con datos existentes en la literatura y estos muestran una excelente precisión. Para aquellos casos que están fuera del rango de datos de entrenamiento de la red también se obtuvieron excelentes resultados.
Cotecmar
2013-01-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/77
10.25043/19098642.77
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 12; 41-49
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 12; 41-49
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:17Z
sst:ARTI
Smoothing warships movements based on wavelets
Reducción de los movimientos del buque de guerra basándose en wavelets
Riola, J.M.
Girón, J.M.
Díaz, J.J.
quiescent period
wavelet
ship motions
seakeeping
control
hydrodinamics
periodos quiescentes
wavelet
movimientos del buque
comportamiento en la mar
control
hidrodinámica
In seakeeping terminology, the Quiescent Period is known as the period of calm in rough waters to allow the ship to perform operations such as landing aircrafts and unmanned aerial vehicles (UAVs), aswell as the entry of landing crafts in the basin. Quiescence refers to the interval of time where all ship motions are within acceptable limits to perform a desired activity. Among the key issues for Quiescent Period Prediction is to be able to measure waves from a suitable distance and predict ship motions in response to waves encountered; both aspects are crucial and must be taken into account. Many of the opearations performed at sea are carried under severe weather conditions, as a result of this situation there is a need to determine this called “window of opportunity” that allows carrying them out. The paper aims to explain from the point of view of Quiescent Period Prediction, the most promising wave measurement systems, which are currently based on radar, but the main question is that if we want predictions a few seconds ahead, it will be appropriate to measure waves at a distance of some hundreds of meters, describing the new mathematical model based on wavelets in determining the spread of the waves from their initial measurement until they reach the vessel.
Dentro del ámbito del comportamiento en la mar, se denomina Periodo Quiescente a aquellos periodos de calma que se producen en un estado de mala mar que permiten al buque llevar a cabo operaciones como pueden ser el aterrizaje de plataformas aéreas, vehículos aéreos no tripulados (UAVs) o la entrada de lanchas en el dique. El término quiescente hace referencia al intervalo de tiempo durante el cual los movimientos del buque se encuentran dentro de los límites aceptables para llevar a cabo una actividad determinada. Las claves para llegar a predecir los Periodos Quiescentes están en ser capaz de llegar a medir las olas desde una distancia adecuada, y ser capaz de llegar a predecir los movimientos que dichas olas inducirán en el buque una vez le alcance; ambos aspectos son cruciales y deberán ser tenidos en cuenta. Muchas de las operaciones que se realizan en la mar se llevan a cabo bajo condiciones climatológicas adversas, y es en estos casos donde surge la necesidad de determinar una “ventana de oportunidad” que nos permita llevarlas a cabo. El artículo trata de explicar desde el punto de vista de la predicción de periodos quiescentes los sistemas de medida de oleaje más prometedores, actualmente basados en radar, pero la inquietud principal es que si queremos una predicción de varios segundos en adelanto es necesario medir las olas a una distancia de cientos de metros, para ello se describirá el nuevo desarrollo matemático basado en “wavelets” que se ha empleado para determinar la deformación que sufren las olas desde su medida inicial hasta que alcanzan la plataforma.
Cotecmar
2013-01-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/78
10.25043/19098642.78
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 No. 12; 51-62
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 6 Núm. 12; 51-62
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:29Z
sst:ARTI
Application of Operational Effectiveness Models in Naval Ship concept exploration and design
Aplicación del modelo de efectividad operacional en el concepto de exploración y diseño de buques navales
Brown, Alan J.
ship design
operational effectiveness models
systems engineering
diseño de embarcaciones
modelos de eficacia operativa
ingeniería de sistemas
Traditionally, the Concept and Requirements Exploration process is the first stage of ship design. Concept and Requirements Exploration responds to a stated mission need with early high-level assessment of a broad range of ship design options and technologies. Our design group uses a Multi-Objective Optimization approach to explore the design space and identify non-dominated designs ranked by cost, risk, and effectiveness. Our method of calculating effectiveness in this approach has, in the past, been based on expert opinion. In this study, the use of a more direct physics-based Operational Effectiveness Model approach is considered to provide greater confidence in the validity of effectiveness results and a perception that results are more unbiased and rational. This approach requires significant early investment. How much analysis is enough and is there significant payoff for this significant effort? This paper presents this approach and explores these questions.
Tradicionalmente, el proceso de concepto y requerimientos de exploración es la primera etapa del diseño de la nave. El concepto y requerimientos de exploración responden a una necesidad de la misión con una evaluación temprana de alto nivel de una amplia gama de tecnologías y opciones de la nave. Nuestro grupo de diseño utiliza un enfoque de optimización multi-objetivo para explorar el espacio de diseño e identificar los diseños no dominados por costo, riesgo y efectividad. En el pasado, nuestro método de cálculo de la eficacia de este enfoque se ha basado en el dictamen pericial. En este estudio, se considera el uso de un enfoque basado en la física más directa del modelo de eficacia operacional para proporcionar mayor confianza en la validez de los resultados de eficacia y una percepción de que los resultados son más imparciales y racionales a la vez. Este enfoque requiere una importante inversión temprana. ¿Cuánto análisis es suficiente? ¿Hay una importante recompensa significativa para este esfuerzo? Este artículo presenta este enfoque y explora estas preguntas.
Cotecmar
2013-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/80
10.25043/19098642.80
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 13; 9-21
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 13; 9-21
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/81
2024-01-17T13:14:29Z
sst:ARTI
A Frigate in 10 years - Challenges and Opportunities
Una Fragata en 10 años - Desafíos y Oportunidades
Lamb, Thomas
naval ship design
naval shipbuilding
required manning level
acquisition options
technology transfer
academic needs
national shipbuilding program
diseño de embarcaciones navales
construcción naval
nivel de dotación requerido
opciones de adquisición
transferencia de tecnología
necesidades académicas
programa nacional de construcción naval
Colombia is involved in preliminary philosophies regarding the acquisition of frigates in the next 10 years. This presents many challenges as well as opportunities. This not a unique situation as many maritime countries have struggled with this matter over the past 50 years. The question that quickly arises is whether a country should design and construct new naval ships themself or follow one or a combination of the many options that have been used over this period. This presentation will review these options as both challenges and opportunities and hopefully provide a starting point for important discussions of this subject.
Colombia se encuentra involucrada en filosofías preliminares en cuanto a la adquisición de fragatas en los próximos 10 años. Esto presenta muchos retos, así como oportunidades. Esta no es una situación única, debido a que muchos países marítimos han luchado con este asunto por los últimos 50 años. La pregunta que rápidamente surge es si el país debe diseñar y construir nuevas embarcaciones navales por sí mismo o seguir una o una combinación de un número de opciones que han sido utilizadas durante este periodo. Esta presentación revisará estas opciones tanto como retos como oportunidades, y espera brindar un punto de partida para entablar importantes discusiones en este tema.
Cotecmar
2013-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/81
10.25043/19098642.81
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 13; 23-36
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 13; 23-36
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1909-8642
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2024-01-17T13:14:29Z
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Assessment of appendage effect on forward resistance reduction
Evaluación de apéndices para disminución de la resistencia al avance
Salas, Marcos
Tampier, Gonzalo
forward resistance
appendages
numerical tests
experimental tests
CFD
towing tank
resistencia al avance
apéndices
ensayos numéricos
ensayos experimentales
CFD
canal de pruebas
This paper shows experimental and numerical results of three types of appendages on forward resistance reduction of displacement and semidisplacement hulls. Forward resistance results were obtained by using Computational Fluid Dynamics and towing tank tests. The appendages evaluated are stern flaps and interceptors for displacement hulls and spray railspray rails for a semiplaning hull. The experiments are independent from each other and no research was undertaken to include the combined effect of appendages on a single hull. The predicted reduction in forward resistance in all three tested devices is around 5-10%, showing potential for fuel saving through the evaluation of hydrodynamic effects of energy saving appendages.
Este trabajo contiene resultados experimentales y numéricos del efecto de tres tipos de apéndices en la disminución de la resistencia al avance en cascos de desplazamiento y semidesplazamiento. Los resultados de resistencia al avance han sido obtenidos mediante Dinámica de Fluidos Computacional y experimentos de remolque en tanques de pruebas. Los apéndices evaluados son flap e interceptores de popa para cascos de desplazamiento y spray railspray rails para un casco de semiplaneo. Los casos estudiados son independientes entre sí y no se ha realizado un análisis que incluya el efecto combinado de ellos actuando conjuntamente en un casco. La reducción estimada de la resistencia al avance, en los tres apéndices experimentados, es alrededor de 5-10%, mostrando que existe potencial para ahorro de combustible por medio de la evaluación de los efectos hidrodinámicos de estos apéndices para ahorro de energía.
Cotecmar
2013-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/82
10.25043/19098642.82
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 13; 37-45
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 13; 37-45
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:29Z
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Design based on reliability of naval multilayer fiber composite panels using evolutionary algorithms and stochastic structural mechanics
Diseño basado en confiabilidad de paneles navales fabricados en compuestos reforzados con fibras utilizando algoritmos evolutivos y mecánica estructural estocástica
Useche, Jairo F.
Giraldo, Guillermo
naval composite panels
reliability design
simulation-based reliability analysis
genetic algorithms
optimization
finite element method
indicadores
medición del desempeño
cadena de suministros
lógica difusa
Balanced Scorecard
astilleros
The complexity of sea wave loads and the number of design variables involved in the design of laminated composites for naval applications makes this a challenging problem. Traditional methodologies for engineering design and analysis are not suitable to deal with these kinds of design problems. This work presents a methodology based on evolutionary algorithms and stochastic structural mechanics to design high-reliability naval multilayer composite structural panels.. The mechanical response of structural panels was modeled by using the Multilayer First Order Shear Deformable Plate Theory and the Finite Element Method. Sea wave loads were modeled as stochastic dynamic loads by using the Simulation Based Reliability Analysis approach. The structural reliability of the panel, as a function of the composite ply’s fiber direction, was considered a design variable. In order to maximize the structural reliability, an optimization methodology based on Genetic Algorithms was proposed. For the design process, a computational code using FORTRAN® and the OpenMP® library for parallel computing was developed. The proposed methodology was applied to the design of composite naval panels and results were compared to those obtained through traditional design methodologies. The results show increased reliability of the panels in all cases analyzed. The proposed methodology is, thus, shown as a reliable engineering tool to optimize the structural performance of existing designs.
La complejidad de las cargas de las olas del mar y el número de variables de diseño que intervienen en el diseño de compuestos laminados para aplicaciones navales hacen de éste un problema difícil. Las metodologías tradicionales de ingeniería de diseño y análisis no son adecuadas para tratar este tipo de problemas de diseño. En este trabajo, una metodología basada en algoritmos evolutivos y mecánica estructural estocástica para el diseño de paneles estructurales navales compuestos multicapa de alta confiabilidad, es presentada. La respuesta mecánica de paneles estructurales se modeló usando la teoría de Placa Multicapa Flexible a Cortante de Primer Orden y el Método de los Elementos Finitos. Cargas de las olas de mar se modelaron como cargas dinámicas estocásticas utilizando el enfoque de simulación basado en análisis de confiabilidad. La confiabilidad estructural del panel, en función de la dirección de las fibras de las capas de material compuesto, se consideró como variable de diseño. Con el fin de maximizar la confiabilidad estructural, una metodología de optimización basada en algoritmos genéticos, se propuso. Para el proceso de diseño, un código computacional usando FORTRAN ® y la biblioteca ® OpenMP para la computación paralela se ha desarrollado. La metodología propuesta se aplicó al diseño de los paneles compuestos navales y los resultados se compararon con los obtenidos a través de metodologías de diseño tradicionales. Los resultados muestran un aumento en la confiabilidad de los paneles en todos los casos analizados. El método propuesto se muestra así como una herramienta de ingeniería confiable para optimizar el comportamiento estructural de los diseños existentes.
Cotecmar
2013-07-30
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10.25043/19098642.83
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 13; 47-52
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 13; 47-52
2619-645X
1909-8642
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oai:oai.shipjournal.co:article/84
2024-01-17T13:14:29Z
sst:ARTI
Generation of Three-Dimensional Image of Objects Submerged in Murky Water
Generación de imagen tridimensional de objetos sumergidos en aguas turbias
Muñoz, David J.
Archbold, George
Delgado, Geraldine
Muñoz, Leydi V.
Contreras, Juan
three-dimensional digitizing
triangulation
thresholding
skelotonization
rendering
digitalización tridimensional
triangulación
umbralización
esqueletización
renderización
This article presents the design and implementation of a novel method to generate 3D coordinates from the projection of a laser line over a solid object and the processing of the images obtained during scanning. The result obtained is a 3D model of an isometric view that provides the possibility of being seen from different perspectives under a virtual environment. The methodology is applied in the capture and reconstruction of 3D images of objects submerged in murky waters.
Este artículo presenta el diseño e implementación de un novedoso método para generar coordenadas tridimensionales a partir de la proyección de una línea láser sobre un objeto sólido y el procesamiento de las imágenes obtenidas durante el escaneo. El resultado obtenido es un modelo tridimensional de una vista isométrica que brinda la posibilidad de ser visto desde diferentes perspectivas bajo un ambiente virtual. La metodología es aplicada en la captura y reconstrucción de imágenes tridimensionales de objetos sumergidos en aguas turbias.
Cotecmar
2013-07-30
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10.25043/19098642.84
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 13; 53-63
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 13; 53-63
2619-645X
1909-8642
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2024-01-17T13:14:29Z
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Analysis of most frequent cases of vibration in propulsion systems
Análisis de casos más frecuentes de vibraciones en sistemas de propulsión
Domínguez Ruíz, Franklin Jhonny
vibration
torsional
lateral
noise
fracture
propulsion
vibración
torsional
lateral
ruido
fractura
propulsión
This study is a review of cases of propulsion systems in which noise, vibration, or fracture problems have existed. Case studies are presented on passenger vessels, tugboats, tankers, and ferry boats. Each case is addressed based on lateral, torsional, axial vibration analysis, as well as the case analysis of the possible coupling of frequencies or possible defect or deterioration of a component. Based on the cases, a summary is presented of inertial masses of each system analyzed to establish possible problems and benchmark statistical considerations when selecting the components of a propulsion system. Calculations were performed using the ShaftDesigner software from Machine Support, Holland and Torcal software from Tecnavin S. A.
El presente estudio constituye una revisión de casos de Sistemas de Propulsión, en los que se han presentado problemas de ruido, vibraciones, fracturas. Los casos de estudio son presentados en naves de pasajeros, remolcadores, tanqueros, lanchas ferry. El abordaje de cada caso se presenta basado en el análisis de vibraciones, laterales, torsionales, axiales, según sea el caso, análisis del posible acoplamiento de frecuencias o posible defecto o deterioro de algún componente o defecto de construcción. En base a los casos presentados, se presenta un resumen de masas inerciales de cada sistema analizado, para establecer, estadística referencial de problemas y posibles consideraciones al momento de seleccionar los componentes de un Sistema de Propulsión. Los cálculos son realizados usando el software ShaftDesigner de Machine Support, Holanda y Torcal de Tecnavin S. A.
Cotecmar
2013-07-30
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/85
10.25043/19098642.85
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 13; 65-74
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 13; 65-74
2619-645X
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2024-01-16T16:31:49Z
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Isotropic Modeling of a Composite Panel of the Stern of a Fiberglass Boat Propelled by an Outboard Motor
Modelación isotrópica de los esfuerzos del espejo de un bote de fibra impulsado por motor fuera de borda
Townsend Valencia, Patrick
Sandwich
module
finite
composite resin
sándwich
módulo
finitos
compuesto
resina
We performed a theoretical and experimental study to define the best way to model the finite element sandwich structure aft of a fiberglass boat less than 15 meters in length, using an isotropic linear mathematical model that fits anisotropic material conditions. This is done by defining the properties of the ship’s fiberglass resin structure, which is representative of the influence of the forces acting during the glide on the geometry of the entire vessel. Formulation of the Finite Elements Method is presented, which works on the mathematical model to define the limitations of the results obtained. Isotropic material adjustment is calculated using Halpin-Tsai laws, developing its mathematical formulation for restrictions of modulus data entered as the finite element program experimentally calculated for each of the sandwich materials. The best-fit mathematical presentation to the modulus of the composite tool justifies the calculation thereof.
Se presenta el estudio teórico para modelar en elementos finitos el sándwich del espejo de un bote de fibra menor a 15 metros de eslora, empleando un modelo matemático lineal isotrópico que se ajuste a las condiciones anisotrópicas del material. Esto se logra al definir las propiedades de la resina de fibra de vidrio empleada que sea representativo de la influencia de las fuerzas actuantes durante el planeo sobre la geometría de toda la embarcación. Se presenta la formulación del Método de Elementos Finitos sobre la cual trabaja el modelo matem.tico para definir las limitaciones de los resultados obtenidos. El ajuste isotrópico del material se calcula empleando las leyes de Halpin-Tsai, desarrollando su formulación matemática para conocer las restricciones del m.dulo de elasticidad que se ingresa como dato al programa de Elementos Finitos el cual es calculado de forma experimental para cada uno de los materiales del sándwich del espejo.
Cotecmar
2014-01-26
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/90
10.25043/19098642.90
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 9-14
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 9-14
2619-645X
1909-8642
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2024-01-16T16:31:49Z
sst:ARTI
Stability of Ships with a Single Stranding Point
Estabilidad de embarcaciones con varamiento de punto único
de Sousa Bastos, Paula C.
Tapia Reyes, Marta C.
stranding
single point
stability
algorithm
refloating
varamiento
punto único
estabilidad
algoritmo
reflotación
During rescue operations of stranded vessels, it is essential to make immediate and reliable decisions to optimize the successful salvage potential and minimize risks of environmental damages and cost impacts. Pursuant to this scenario, the need arises for a numerical tool, which can more accurately forecast the stability conditions experienced by a vessel after running aground and help in the refloating operations of the unit. This study seeks to develop an adequate calculus systematization, which provides analytical capabilities for operational situations in case of stranding, thereby, supporting the decisionmaking process in these risk situations.
Durante operaciones de rescate de embarcaciones varadas, es esencial tomar decisiones inmediatas y confiables para optimizar el potencial de salvamento exitoso y minimizar el riesgo de daños ambientales e impacto de costos. De acuerdo con este escenario, surge la necesidad para una herramienta numérica, que pueda predecir de manera m.s precisa las condiciones de estabilidad que esté experimentando la embarcación luego de encallar y ayudar en las operaciones de reflotaci.n de la unidad. Este estudio busca desarrollar una adecuada sistematización de cálculo, que brinde capacidades anal.ticas para situaciones operativas en caso de encallar, así, apoyar el proceso de toma de decisiones durante estas situaciones de riesgo.
Cotecmar
2014-01-26
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/91
10.25043/19098642.91
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 15-26
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 15-26
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/91/299
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oai:oai.shipjournal.co:article/92
2024-01-16T16:31:49Z
sst:ARTI
Multiobjective Optimization of a Submarine Hull Design
Optimización multiobjetivo del diseño de un casco de submarino
Mora Paz, Jaime David
Tascón Muñoz, Oscar Darío
submarine design
maneuverability
slender-body theory
genetic algorithm
multiobjective optimization
maniobrabilidad
diseño de submarinos
teoría de cuerpo esbelto
algoritmo genético
optimización multiobjetivo
A synthesis model for the concept design of a submarine is developed consisting of a parametric definition of the hull geometry, a maneuverability model based on slender-body theory, and a resistance formulation. This coupled model is suitable to be treated by a metaheuristic multiobjective optimization technique (a genetic algorithm) to find a set of design options that satisfy the need to minimize simultaneously the turning diameter and the resistance generated. According to typical data found in submarines like the one analyzed herein, the boundaries and some constraints are set for the design variables. Finally, some solutions for this design case are obtained considering the criteria adopted in this study.
Se desarrolla un modelo de s.ntesis para el dise.o conceptual del casco de un submarino teniendo en cuenta una definición paramétrica de la geometría del casco, un modelo de maniobrabilidad basado en teoría de cuerpo esbelto y una formulación de resistencia al avance. Este modelo es incorporado a una técnica de optimización multiobjetivo metaheurística (un algoritmo genético) con el fin de encontrar un conjunto de opciones de diseño que satisfagan la necesidad de minimizar simultáneamente el diámetro de giro y la fuerza de resistencia generada. Considerando algunos valores comunes en el tipo de diseño aquí analizado, se establecen los límites de las variables de diseño, así como algunas restricciones. Finalmente, se presentan algunas soluciones para este caso de diseño contando con el desempeño obtenido para los dos criterios aquí estudiados.
Cotecmar
2014-01-26
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/92
10.25043/19098642.92
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 27-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 27-42
2619-645X
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oai:oai.shipjournal.co:article/93
2024-01-16T16:31:49Z
sst:ARTI
The Most Recent Noise & Vibration Assessment of the European Fleet, within the Framework of the “SILENV Project”
La evaluación de ruido y vibraciones más reciente de la flota europea dentro del marco de trabajo del “Proyecto SILENV”
Beltrán Palomo, Publio
Noise
Vibration
Noise radiated to harbour
Noise radiated to the water
Underwater footprint
Ruido
Vibración
Ruido radiado a puerto
Ruido radiado al agua
Firma acústica submarina
The EU’s new “Green Policy” to reduce the environmental impact of all types of vessels is generating new Directives that shall affect the Shipbuilding Industry. As a direct consequence, an intense debate has been opened with the participation of all the players involved: the European Commission, Marine Institutions, Shipbuilding Industry, Marine Sector, and Scientific Community. Participation of the authors in the SILENV, BESST, and AQUO projects within the FP7 has permitted noticing that for the complete assessment of the ships’ environmental impact it is essential to introduce the new so-called Noise & Vibration – Full Signature indicator. In addition to the well-known topics of Noise & Vibration (N&V) on board, it includes new ones: Noise Radiated to Harbour and Underwater Radiated Noise (URN) by the ships. Both, but especially the latter (URN) became the most outstanding novelty and the biggest challenge to be technically solved. In this sense, it is essential to know the “Starting Point”: How far is the current European Fleet from the Standard Regulations and from other Directives that will soon be compulsory? And which are the technical reasons and root causes of these deviations? To address these issues within the framework of the SILENV Project, the most recent N&V database compiled with 171 ships from the European Fleet and 12,000 N&V experimental data have been assessed. It became the largest ever N&V database in the marine sector, as well as a complete novelty. Therefore, the results, conclusions and recommendations obtained from it are of paramount importance to support current policies of the EC and other Marine Institutions that focus their efforts on combating the environmental impact of the ships.
La nueva Política Verde de la Unión Europea de reducir el impacto ambiental de todo tipo de buques, está generando nuevas directrices que afectarán a la industria de la construcción naval. Como consecuencia, un intenso debate se ha abierto con la participación de todos los actores: la Comisión Europea (EC), Instituciones Marítimas: ILO e IMO, la Industria de la Construcción Naval Astilleros, el Sector Marítimo y la Comunidad Científica. La destacada participación del autor en los Proyectos de Investigación BESST, SILENV y AQUO dentro del 7. Programa Marco (FP7) ha puesto de manifiesto que la evaluación del “impacto ambiental” de un buque requiere la introducción de un nuevo “indicador” llamado “Firma Acústica del Buque”. Dicho indicador incluye además de los ya conocidos Ruidos y Vibraciones a bordo, los nuevos aspectos como son: el Ruido Radiado al Puerto y el Ruido Radiado al Agua por el buque. Estos dos últimos aspectos, pero especialmente el último, se ha convertido no sólo en la más destacable novedad, sino en un gran reto técnico que se debe resolver. En este sentido, es esencial conocer el “punto de partida”:¿Cómo se encuentra la Flota Europea con respecto a las Regulaciones Estándar y a las nuevas Directrices que, de forma inmediata, serán obligatorias?, y ¿Cuáles son las razones técnicas y causas originarias de estas desviaciones? Para responder a estas inquietudes, dentro del marco del proyecto SILENV, la Base de Datos más reciente integrada por más de 171 buques de diferentes tipos de la flota europea y 12.000 datos experimentales, ha sido evaluada. Ello la convierte en la base de datos experimental más extensa dentro del sector marítimo además de una reciente novedad. Los resultados y conclusiones obtenidas se revelan de gran importancia para soportar las políticas actuales de la EC y otras instituciones marítimas en el reto de reducir el impacto ambiental de los buques.
Cotecmar
2014-01-26
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text/html
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/93
10.25043/19098642.93
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 43-66
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 43-66
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/93/291
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/93/301
/*ref*/DIRECTIVE 2003/10/EC “Minimum health and safety requirements regarding the exposure of the workers to the risk arising from physical agents (noise)”.
/*ref*/DIRECTIVE 2006/87/EC. ”Laying down technical requirements for inland waterway vessels and repealing Council Directive 82/714/EEC”. 12th of December 2006.
/*ref*/DIRECTIVE 2008/56/EC. “Establishing a framework for community action in the field of marine environmental policy (Marine Strategy Framework Directive). 17th of June 2008.
/*ref*/IMO RESOLUTION A.468 (XII). Code on noise levels on board ships. Adopted on 19 November 1981.
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oai:oai.shipjournal.co:article/94
2024-01-16T16:31:49Z
sst:ARTI
Underwater Multi-influence Measurements as a Mean to Characterize the Overall Vessel Signature and Protect the Marine Environment
Medidas multi-influencia como medio para caracterizar la firma global de un buque y proteger el entorno marino
Sánchez García, Antonio
Hernández Solano, Adolfo
Rodrigo Saura, Francisco J.
Muñoz Esparza, Patricio
vessel signature
multi-influence
underwater measurement
environmental protection
portable systems
firma global del buque
multi-influencia
medición bajo agua
protección ambiental
sistemas portátiles
The overall signature of a vessel comprises acoustic, magnetic, electric-field, pressure, and seismic radiations. Over the past years, the international community’s efforts have mainly centered on reducing the acoustic influence with the dual aim of decreasing the vessel’s detectability and reducing the levels of acoustic pollution generated in the marine environment. Nowadays, the need to act not only on the acoustic radiation but against the overall set of the vessel’s radiations is becoming increasingly clear, both in the military and the civilian fields, based on aspects like vessel stealthiness, security of harbor and critical infrastructures, and environmental protection. As a key element to achieve this goal, it is greatly important to have at our disposal highly modular and adaptable measurement systems covering the overall set of the vessel’s radiations, with a high capacity of data transmission to base centers to have the capacity to make measurements in all kinds of marine environments.
La firma global de un buque está compuesta por radiaciones: acústica, magnética, de campo eléctrico, de presión y sísmica. A lo largo de los últimos años, los esfuerzos de la comunidad internacional se han centrado principalmente en reducir la influencia acústica, con el doble objetivo de disminuir la detectabilidad del buque y reducir el nivel de contaminación acústica generada en el entorno marino. En la actualidad, se está constatando con claridad la necesidad de actuar no sólo sobre la radiación acústica, sino sobre el conjunto global de las radiaciones del buque, tanto en el ámbito militar como en el ámbito civil, basado en aspectos como: la discreción de los buques, la seguridad en puertos e infraestructuras críticas y la protección ambiental. Como elemento clave para alcanzar esta meta, es de gran importancia tener a nuestra disposición sistemas de medida adaptables y altamente modulares que cubran el conjunto total de las radiaciones de los buques, con alta capacidad de transmisión de datos a centros base, con el objeto de tener la capacidad de realizar medidas en toda clase de entornos marinos.
Cotecmar
2014-01-26
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/94
10.25043/19098642.94
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 67-75
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 67-75
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2024-01-16T16:31:49Z
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Action Plan for Restructuring the Technology of a Medium-Sized Shipyard
Plan de Acción para la Reestructuración de la tecnología de un Astillero Mediano
Wanner, Martin-Christoph
Kothe, Ulrich
Eggert, Martin
shipyard
restructuring
productivity
astillero
reestructuración
productividad
Last years, a medium-sized shipyard has specialized in building tankers for chemicals. This is planned to increase the production of shipyard in medium or long terms for 4-6 boats. To achieve these objectives, the changes have to be made in all kinds of services shipyard. These changes have to take place in the organization, as well as in technological areas. In the first phase of analysis, there has been a single sequence analysis of part 1, where they perform six different methods that resulted in a large number of solutions that will help restructure of shipyard.
En los últimos años, un astillero de tamaño medio se ha especializado en la construcción de buques cisterna para productos químicos. Se prevé aumentar la producción del astillero a mediano y largo plazo a 4 - 6 barcos. Para alcanzar este objetivo, los cambios tienen que hacerse en todo tipo de servicios del astillero. Estos cambios deben tener lugar en la organización, así como en las áreas tecnológicas. En la primera fase de análisis, se ha producido una secuencia de análisis individual sobre la parte 1, donde llevan a cabo seis métodos diferentes que dieron como resultado un gran número de soluciones que ayudarán a la reestructuración del astillero.
Cotecmar
2014-01-26
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10.25043/19098642.95
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 77-90
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 77-90
2619-645X
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2024-01-16T16:31:49Z
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Design Model of a Hydrodynamic Towing Tank for Colombia
Modelo de diseño de un canal de ensayos hidrodinámicos para Colombia
Toncel Zuleta, Wilson
Cabrera T., Jairo
Ship model hydrodynamic tank
wave generation
PMM
ship model scale
Canal de ensayos
hidrodinámica
generación y amortiguación de olas
ensayos modelos a escala de buques
This paper develops a methodology for the design of a hydrodynamic ship tank model and its main components considering the current and projected needs of the maritime and river industry of Colombia. Besides allowing resistance, seakeeping, and maneuvering model tests with international standards.
En el presente trabajo se desarrolla una metodología de dimensionamiento para un canal de ensayos hidrodinámicos y sus principales componentes considerando las necesidades actuales y proyecciones del sector marítimo y fluvial de Colombia. Además de permitir realizar ensayos de resistencia al avance, comportamiento en olas y de maniobras con estándares de confiabilidad internacional.
Cotecmar
2014-01-26
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/96
10.25043/19098642.96
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 No. 14; 91-101
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 7 Núm. 14; 91-101
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1909-8642
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2023-06-22T18:56:51Z
sst:ARTI
A Truly Sustainable Digital Transformation Model for the Naval Sector
Un modelo de transformación digital del sector naval realmente sostenible
Velandia, Gustavo
industry 4.0
digital transformation
naval
digitalization
industria 4.0
transformación digital
naval
digitalización
This document aims to show the meaning and real implications of implementing a Digital Transformation in the naval sector, explaining its three components (People - Processes - Technology), as well as the consequences of the bad practices of its application through real cases of global resonance. Subsequently, an approximation to the requirements to carry it out in an adequate and sustainable manner are stated, by understanding the concepts of the executive level that will help strategic alignment and the application of tools to achieve it, and then explain how to design and execute a Digital Transformation Strategy in any organization. Finally, a model to create a sustainable Digital Naval Industry is offered, leveraged by Industry 4.0 technologies, presenting mechanisms such as the creation of a national and regional naval cluster, which allows free exchange of data and open information in real time, whose enabler will be the Unified NameSpace (UNS).
Se pretende mostrar el significado e implicaciones reales de implementar una Transformación Digital en el sector naval, explicando sus tres componentes (Personas - Procesos - Tecnología), así como las consecuencias de las malas prácticas de su aplicación mediante casos reales de resonancia mundial. Posteriormente se hará una aproximación a los requisitos para llevarla a cabo de manera adecuada y sostenible, mediante el entendimiento de los conceptos del nivel ejecutivo que ayudarán al alineamiento estratégico y la aplicación de herramientas para poder conseguirlo y, seguidamente explicar cómo diseñar y ejecutar la Estrategia de Transformación Digital en cualquier organización. Finalmente, se presentará un modelo para crear una Industria Naval Digital sostenible, apalancada por las tecnologías de la Industria 4.0, exponiendo mecanismos como la creación de un clúster naval nacional y regional, que permita un libre intercambio de datos e información abierta en tiempo real, cuyo habilitador será el Espacio Nominal Unificado (ENU).
Cotecmar
2023-01-31
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/97
10.25043/19098642.97
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 16 No. 32 (2023); 33-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 16 Núm. 32 (2023); 33-42
2619-645X
1909-8642
eng
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/97/619
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/*ref*/MCMAHON, J. Why Is Digital Transformation So Important To Sustained Success? (Part 2), [on-line]. Available at: https://www.ironorbit.com/blog/why-is-digital-transformation-so-important-to-sustained-success-part-2/, recovered: 28 october of 2022.
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Copyright (c) 2023 Ciencia y tecnología de buques
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
oai:oai.shipjournal.co:article/99
2024-01-16T16:30:17Z
sst:ARTI
VORGES - A procedural Model for Total Ship System Engineering Develop by MTG MARINETECHNIK
VORGES - Un modelo procedimental para el sistema de ingeniería total de embarcaciones desarrollado por MTG MARINETECHNIK
Neumann, André
Model
Total ship system engineering
planning
Modelo
Sistema de ingeniería total
Planeación
Naval vessels are highly complex and sophisticated systems. The core issue concerning the planning of a future naval vessel is to identify operational needs, respective requirements and corresponding technical solutions, which are afordable in line with the budget. Due to the complexity of a naval vessel, it is impossible to answer thisquestion by assigning a specific amount of money to a specific requirement. To address this issue, MTG developed the procedural model for total ship system engineering – called VORGES (VOrgehensmodell GEsamtentwurf Schiff) – that starts in the very early planning phase, enabling the procuring authority to generate a referencedesign that balances functional and technical requirements with the available budget. VORGES is an iterative and flexible process of continuous evolution that additionally involves the customer and end-user. With respectto user requirements, VORGES includes the generation of several conceptual and preliminary designs at different detail levels. The resulting design alternatives will be evaluated and compared against each other for critical factorslike life cycle costs, project risks, military performance or requirements fulfilment. This will enable the procuring authority to make a comprehensive decision for the optimum design at the highest e#ciency level of budget expenditure, hence, resulting in the formulation of the technical requirements for procurement.
Las embarcaciones navales son sistemas altamente complejos y so!sticados. El asunto central en cuanto a la planeaciónde una futura embarcación naval es identi!car las necesidades operacionales, los requerimientos respectivos y lascorrespondientes soluciones técnicas, que sean asequibles en línea con el presupuesto. Debido a la complejidad deuna embarcación naval, es imposible responder esta inquietud mediante la asignación de una cantidad específica de fondos a un requerimiento especí!co. Para abordar este asunto, MTG desarrolló el modelo procedimental parael sistema total de ingeniería de la embarcación – denominado VORGES (VOrgehensmodell GEsamtentwurf Schiff )– que inicia en la fase temprana de planeación, permitiéndole a la autoridad de adquisiciones a generar un diseño de referencia que equilibre los requerimientos funcionales y técnicos con el presupuesto disponible. VORGES esun proceso iterativo y flexible de evolución continua que adicionalmente involucra al cliente y al usuario !nal.Con respeto a los requerimientos del usuario final, VORGES incluye la generación de varios diseños preliminaresy conceptuales en diferentes niveles de detalle. Las resultantes alternativas de diseño se evaluarán y compararánentre sí para identificar factores críticos como costos de ciclo de vida, riesgos del proyecto, rendimiento militar ocumplimiento con los requerimientos. Esto le permitirá a la autoridad de adquisiciones tomar una decisión integralpara el óptimo diseño al más alto nivel de eficacia de gasto de presupuesto, entonces, resultando en la formulaciónde los requerimientos técnicos para adquisición.
Cotecmar
2014-07-20
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/99
10.25043/19098642.99
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 9-23
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 9-23
2619-645X
1909-8642
eng
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/99/313
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/99/323
/*ref*/www.mtg-marinetechnik.de
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oai:oai.shipjournal.co:article/100
2024-01-16T16:30:17Z
sst:ARTI
Identification and Adaptive Fuzzy Control for Navigation Systems of Autonomus Vehicles
Identificación y control difuso adaptativo para sistemas de navegación de vehículos autónomos
Contreras, Juan
Ariza, Manuel
Velásquez, Luís
Ramos, Alcides
Díaz, Vladimir
Arbeláez, Julián
identification
root locus
PID control
fuzzy PI control
self-tuning
identificación
lugar de las raíces
control PID
control PI difuso
autosintonización
This article presents a simple method to generate the automatic course control of surface naval vehicles by using fuzzy logic to adjust the parameters of the PID controller. The fuzzy systems constructedto automatically adapt the parameters of the PID controller are Mamdani type and use functions oftriangular relevance for the antecedent and the consequent. An application to a real model is presented,exposing the identification process to obtain the mathematical model from experimental data, thetemporal analysis from the mathematical model, obtain the parameters from the PI controller, and theresults on course changes between 125° and 305°. Thereafter, and bearing in mind the range of Kp and Ti parameters in which the system is stable, a structure of a self-tunable fuzzy PI controller was presentedand implemented with notable improvement in the response system.
Este artículo presenta un método sencillo para la generación del control automático del rumbo devehículos navales de super!cie empleando la lógica difusa para ajustar los parámetros del controladorPID. El sistema difuso construido para adaptar automáticamente los parámetros del controlador PID esdel tipo Mamdani y emplea funciones de pertenencia triangulares para el antecedente y el consecuente.Se presenta una aplicación a un modelo real, exponiendo el proceso de identi!cación para la obtencióndel modelo matemático a partir de datos experimentales, el análisis temporal del modelo matemático,la obtención de los parámetros del controlador PI, y los resultados ante cambios de rumbo entre 125° y305°. Posteriormente, y teniendo en cuenta el rango de los parámetros Kp y Ti en que el sistema es estable,se presentó e implementó una estructura de un controlador PI difuso autosintonizable con una mejoranotable en la respuesta del sistema.
Cotecmar
2014-07-20
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/100
10.25043/19098642.100
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 25-34
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 25-34
2619-645X
1909-8642
eng
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/100/314
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/100/324
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oai:oai.shipjournal.co:article/101
2024-01-16T16:30:17Z
sst:ARTI
Analysis of Dynamic Stability of Planing Craft on the Vertical Plane
Análisis de estabilidad dinámica de embarcaciones de planeo en el plano vertical
Algarín, Roberto
Tascón, Oscar
Slamming
Porpoising
planing boats
dynamic stability
impacto en el agua
botes de planeo
estabilidad dinámica
A dynamic model for the motion of planing craft on the vertical plane was developed; the motions ofsurge, heave, and pitch are coupled. Critical conditions that produce the inception of instability are evaluated. The Wagner model (1932) for 2D impact is extended for section with knuckles. Planing hullswere analyzed through the application of slender body theory. The results are compared with Tveitnes(2001), Peterson (1997), Savitsky (1964), Troesch (1992) and Celano (1998).
Se desarrolla un modelo dinámico del movimiento de embarcaciones de planeo en el plano vertical acoplando los movimientos de avance y levantamiento, cabeceo. Se determinan las condiciones críticas que dan origen de la inestabilidad. El modelo de Wagner (1932) para el impacto 2D es extendido para secciones con codillos. Mediante la aplicación de la teoría de cuerpos esbeltos se analizan las embarcaciones de planeo. Los resultados obtenidos son comparados con Tveitnes (2001), Peterson (1997), Savitsky(1964), Troesch (1992), Celano (1998).
Cotecmar
2014-07-20
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/101
10.25043/19098642.101
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 35-43
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 35-43
2619-645X
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sst:ARTI
Reduction of Underwater Radiated Noise from Ships: New Shipbuilding Challenge. The Vessels "Ramón Margalef" and "Ángeles Alvariño" as Technological References of How to Build Silent Vessels
Reducción del ruido radiado al agua por los buques: nuevo reto de la construcción naval civil. Los buques "Ramón Margalef" y "Ángeles Alvariño" referentes tecnológicos de cómo construir buques sileciosos
Beltrán Palomo, Publio
Underwater-Radiated Noise
Noise and Vibration on ships
Silent Ships
Abatement of noise radiated by all kinds of vessels, and specially Underwater-Radiated Noise, because of its impacton marine life, has become the most outstanding novelty and the most dificult challenge the shipbuilding industryhas ever faced. Hence, the industry seeks to other new solutions to comply with the new guidelines and requirementsthat have been recently introduced and promoted by the EU, marine institutions, and the scientific community. "isnew topic, already studied and solved by the navies because of their strategic requirements, is now in the limelight andall the different aspects are being studied and discussed among the different players mentioned. In this new trend, theappearance of some class notations with “different limits”, assertions such as that the “propeller” is the major noise source,and the absence of consensus among the biological community about what should be the limits (for not affecting marine fauna), it is difficult to define the technological steps that should be followed. Until a consistent agreement is reached, the shipbuilding industry and the naval engineers will be “fighting against a ghost”. Within this “confusing scenario”, this paper is a clear example of how the Spanish shipbuilding industry is moving ahead to reduce the impact of new ships. The dynamic and acoustic design, developed by the authors, of the fishing research vessels “Ramón Margalef” and “Ángeles Alvariño” for the Oceanographic Spanish Institute and the experimental results obtained, in full compliance with ICES N°209 Underwater-Radiated Noise requirements, makes them reference vessels for the construction of “Silent Vessels”.
La drástica reducción del ruido exterior generado por todo tipo de buques, y en particular el Ruido Radiado al Agua y su impacto en la fauna marina y los ecosistemas, se ha convertido en el mayor reto tecnológico actual de la construcciónnaval civil. Se busca con ello responder, de forma inmediata, a los nuevos y exigentes requerimientos y directivas de inmediata aparición que se han establecido dentro de las políticas de protección del medio ambiente de la Unión Europea,instituciones marítimas y comunidad científica. Este nuevo aspecto, ya abordado por razones estratégicas por las $otasmilitares, se ha convertido, por sus implicaciones técnicas, económicas y medioambientales, en el epicentro de un intenso debate con participación de todos los actores mencionados. La aparición de nuevas notaciones de clase con “diferentes límites”, la existencia de ciertos asertos o afirmaciones, poco soportadas experimentalmente (por la ausencia de datos)como que la “hélice es la fuente principal” del ruido radiado al agua, y la ausencia de consenso entre la comunidad biológica acerca de los “límites umbrales” de la fauna marina, di!cultan, a juicio del autor, la correcta de!nición de la estrategia tecnológica a seguir. Mientras no se logre un “acuerdo” entre la comunidad cientí!ca y el sector marítimo sobreestos aspectos, podremos estar “combatiendo a un fantasma”. Dentro de este “escenario confuso”, el presente artículo esun ejemplo de cómo la construcción naval civil española está avanzando para reducir el impacto de los nuevos buques. El diseño dinámico/acústico de los buques oceanográficos “Ramón Margalef” y “Ángeles Alvariño”, del Instituto Español de Oceanografía, desarrollado por el autor, y los resultados experimentales obtenidos en cumplimiento con los estrictos Requerimientos ICES N°209 de Ruido Radiado al Agua, los convierte en “referentes tecnológicos” de cómo construir “buques silenciosos”.
Cotecmar
2014-07-20
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10.25043/19098642.102
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 45-60
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 45-60
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1909-8642
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Energy Efficiency: an opportunity for Research and Improvement
Eficiencia energética en buques: una oportunidad de investigación y superación
Guerrero Gómez, Luis
Espín García, Montserrat
Energy efficiency
regulatory framework
energy efficiency design index
energy efficiency operational index
ship energy efficiency management plan
Eficiencia energética
marco reglamentario
índice de e!ciencia energética de diseño
índice de e!ciencia operacional
plan de gestión de la eficiencia energética a bordo
In this paper, Bureau Veritas explains the new international regulations on air pollution, its origin, and its position in the marine market to help and develop several technical solutions suitable to the world’s fleet.
En este artículo, Bureau Veritas explica las nuevas reglamentaciones internacionales sobre contaminación del aire, así como sus orígenes y su posición en el mercado para ayudar y desarrollar diferentes solucionestécnicas aplicables a la flota mundial.
Cotecmar
2014-07-20
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10.25043/19098642.103
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 61-67
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 61-67
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ROV Design for Pluvial Applications
Diseño ROV para aplicaciones pluviales
Lozano, Carlos
Dutra, Max
ROVFLUV
Applied Robotics
Mechanical Design
Environmental Protection
Structure Analysis
ROVFLUV
Robótica aplicada
Diseño mecánico
Protección ambiental
Análisis estructural
Brazil is a country where disaster levels increase each year due to changing climatic conditions, principallyin the south east region. Disorganized occupation in urban areas, with inadequate structures increasesthe probability of these disasters. This work sought to study environments with high levels of floods and river overflow by using a robot, which could monitor the soil of possibly polluted rivers, as well assediments and detritus. This work shows a proposal for a mechanical structure that will be used as aprototype for future developments. Two different alloys of materials and dimensions were tested for thesame structure; the first one is "2024-T4" aluminum, and second one is "ASI 316” steel. "e best resultsin terms of safety factor (SF) were obtained with the aluminum alloy with 4.64 SF. The structure shows mechanical characteristics that allow the usability for the proposed application; Solid Works was usedfor tests and designs.
Brasil es un país donde los niveles de desastres aumentan cada año debido a las condiciones climáticas cambiantes, principalmente en la región sur oriental. La ocupación desorganizada en áreas urbanas, conestructuras inadecuadas aumenta la probabilidad de estos desastres. Este trabajo pretende estudiar los entornos con altos niveles de inundaciones y desbordamiento de ríos mediante el uso de un robot, quepueda monitorear los suelos de ríos posiblemente contaminados, así como sedimentos y detrito. Aquí se muestra una propuesta para una estructura mecánica que se utilizará como prototipo para desarrollosfuturos. Se probaron dos diferentes materiales de aleaciones y diferentes dimensiones para la misma estructura; el primero fue aluminio "2024-T4", y el segundo fue acero "ASI 316”. Los mejores resultadosen términos de factor de seguridad (SF, por su sigla en inglés) se obtuvieron con la aleación de aluminio con 4.64 SF. La estructura muestra características mecánicas que permiten su utilización para la aplicación propuesta; Solid Works se utilizó para las pruebas y los diseños.
Cotecmar
2014-07-20
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10.25043/19098642.104
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 69-74
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 69-74
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1909-8642
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2024-01-16T16:30:17Z
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Anti-fouling Paints Based on Extracts of Marine Organisms from The Colombian Caribbean
Pinturas antiincrustantes a base de extractos de organismos marinos del caribe colombiano
Puentes, C.
Carreño, K.
Santos-Acevedo, M.
Gómez-León, J.
García, M.
Pérez, M.
Stupak, M.
Blustein, G.
biofouling
sponges
sea cucumbers
anti-fouling paints
biofouling
esponjas
pepinos de mar
pinturas antifouling
Habitually, control of biological fouling includes application of paints containing toxic substances that end upcontaminating marine ecosystem. Many organisms prevent settlement of other species synthesizing secondarymetabolites that could be used in the elaboration of environmentally friendly anti-fouling paints. This work evaluated the behavior of anti-fouling paints based on extracts from marine invertebrates in the ColombianCaribbean: Agelas tubulata, Myrmekioderma gyroderma, Oceanapia peltata, Aplysina lacunosa, Neopetrosia próxima,and Holothuria glaberrima. The painted panels were submerged in the port of Mar del Plata (Argentina); after 90 days in the sea signi!cant differences were registered in the total coverage between the painted panels andthe controls (p<0.05). The results obtained represent important progress toward using natural compounds incontrolling encrustations.
Habitualmente, el control de las incrustaciones biológicas incluye la aplicación de pinturas que contienen sustanciastóxicas que resultan contaminantes para el ecosistema marino. Muchos organismos previenen el asentamiento de otrasespecies sintetizando metabolitos secundarios que podrían utilizarse en la elaboración de pinturas antiincrustantesamigables con el medio ambiente. En este trabajo se evaluó el comportamiento de pinturas antifouling a base de extractos de invertebrados marinos del Caribe Colombiano: Agelas tubulata, Myrmekioderma gyroderma, Oceanapiapeltata, Aplysina lacunosa, Neopetrosia proxima y Holothuria glaberrima. Los paneles pintados se sumergieron en el puerto de Mar del Plata (Argentina); luego de 90 días en el mar se registraron diferencias significativas en la cobertura total entre los paneles pintados y los controles (p<0,05). Los resultados obtenidos representan un avanceimportante hacia la utilización de compuestos naturales en el control de las incrustaciones.
Cotecmar
2014-07-20
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/105
10.25043/19098642.105
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 15; 75-90
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 15; 75-90
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Development of a Comparison Method of Sonar Systems for Surface Platforms
Desarrollo de un método de comparación de sistemas de sonar para plataformas de superficie
Cortes Ciro, Andrés
Pinzón Villarroel, Ennio Emanuel
sonar systems
acoustic wave
propagation
simulation
Matlab
sistemas de sonar
onda acústica
propagación
simulación
Matlab
This work sought to study the models of acoustic signal propagation in marine environments according toopen literature currently available, by interpreting the different effects occurring during their propagationand their characteristic principal parameters; identifying models of underwater acoustic propagation thatmay occur and its corresponding simulation for its understanding. Software, denominated BELLFAT,was developed in Matlab, which permits predicting, evaluating, and analyzing the capabilities of anactive sonar system. Such can function by taking depth, temperature, salinity in the sea of any referencearea and the characteristics of the sonar to evaluate. Thus, this computational tool is established to studymarine sonar systems sought to be developed or as a key piece to establish the characteristics active sonarmust have for the purposes of a surface platform.
Se estudiaron modelos de propagación de señales acústicas en entornos marinos de acuerdo a la literaturaabierta disponible en la actualidad, interpretando los diferentes efectos que se presentan en su propagacióny sus principales parámetros que la caracterizan; se identifican modelos de propagación acústica bajo elagua que se pueden presentar y su correspondiente simulación para su entendimiento. Se desarrolló unsoftware en Matlab denominado BELLFAT que permite predecir, evaluar y analizar las capacidadesde un sistema de sonar activo. Este último puede funcionar tomando la profundidad, temperatura ysalinidad en el mar de cualquier área de referencia y las características del sonar a evaluar. De estaforma, se establece esta herramienta computacional para el estudio de sistemas de sonar marítimo que sepretenda desarrollar o como pieza clave para establecer las características que debe tener un sonar activopara los propósitos de una plataforma de superficie.
Cotecmar
2015-01-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/107
10.25043/19098642.107
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 16; 9-18
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 16; 9-18
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Fuel-Cell Integration on Board Surface Ships
Integración de celdas de combustible a bordo de buques de superficie
Fuentes, David Ignacio
de Lavalle Pérez, Hernán
Alternative energy
fuel cells
greenhouse effect gases
generator
PEMFC
Energía alternativa
celdas de combustible
gases efecto invernadero
generador
PEMFC
Given the high levels of air pollution around the world, produced by the emission of greenhouse gases,the shipbuilding industry is in search of a "zero emissions" ship. To achieve this, research groups, havefocused on the further investigation of the fuel cells. These devices can produce energy by only usinghydrogen and oxygen as main power sources, having the next advantages features: low noise production,no emissions, and high efficiency. They can also be integrated with other systems. As Jules Verne wrote inhis “The Mysterious Island”, one day water will be used as fuel. The hydrogen and oxygen that constituteit, used alone and simultaneously, produce inexhaustible heat source and light intensity much greaterthan that of coal.
Teniendo en cuenta los altos índices de contaminación atmosférica alrededor del mundo, producida porla emisión de gases de efecto invernadero, la industria de la construcción naval está en la búsqueda delbuque de “cero emisiones”; para el logro de este noble objetivo, los grupos de investigación sobre el temahan enfocado como objetivo las celdas de combustible. Estos dispositivos tienen la capacidad de producirenergía sólo con el uso del hidrógeno y el oxígeno, además, producen poco ruido, ninguna emisión yalta eficiencia; mientras que pueden integrarse con otros sistemas. Tal y como lo visionó Julio Verne ensu obra “La Isla Misteriosa”, creo que el agua se usará un día como combustible, que el hidrógeno y eloxígeno que la constituyen, utilizados aislada y simultáneamente, producirán una fuente de calor y de luzinagotable y de una intensidad mucho mayor que la de la hulla.
Cotecmar
2015-01-23
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10.25043/19098642.108
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 16; 19-28
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 16; 19-28
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Implementation of Confirmation of Methods in Measurement Equipment Calibration as a Normalized Strategy to Ensure the Quality of Measurements Made in the Construction, Repair, and Modernization of Ships and Naval Artifacts in COTECMAR
Implementación de la confirmación de métodos en la calibración de equipos de medición como estrategia normalizada para asegurar la calidad de las mediciones realizadas en la construcción, reparación y modernización de buques y artefactos navales en COTECM
Argote Guzmán, Ronald Yesid
Ship
calibration
metrology
Methods Confirmation
quality assurance
Embarcación
calibración
metrología
Confirmación de Métodos
aseguramiento de la calidad
The naval, maritime and riverine industry is one of the sectors, which has greater contribution to theworld economy, hence, quality assurance is one of the main priorities in all maritime activities, especiallythe ones related to ship building. The monitoring of different variables that allows good performance of aship involves assessing equipment in order to assure data taking with greater precision and accuracy; thisis where metrology takes place as a science for studying inherent problems to measurement data collection,focusing on equipment calibration. The grade of uncertainty produced by data taking procedures of eachequipment on board of ship depend on techniques and results control specifications, which are knownas Methods Confirmation. The metrology laboratory at COTECMAR applied this method to guaranteequality by estimating validity and reliability of the obtained results through different measuringequipment related to ship construction and repairing.
La industria naval, marítima y fluvial es uno de los sectores que tiene mayor contribución a la economíamundial, por ende, el aseguramiento de la calidad es una de las prioridades en las actividades marítimas,especialmente en la construcción de embarcaciones. El monitoreo de las diferentes variables que permitenel buen desempeño de un buque implica la comprobación de equipos para garantizar la toma de datoscon mayor precisión y exactitud posible, es aquí donde la metrología tiene lugar como ciencia por estudiarlos problemas inherentes a la toma de datos de medida, enfocándose una de sus ramas a la calibración deequipos. El grado de incertidumbre o sesgo generado por la toma de medidas de cada uno de los equiposa bordo de una embarcación dependen de las técnicas y especificaciones de control de resultados, lascuales se conocen como Confirmación de Métodos. En el laboratorio de metrología de COTECMAR seimplementa dicha metodología para garantizar el aseguramiento de la calidad por medio de la evaluaciónde validez y veracidad de los resultados obtenidos a través de los distintos equipos de medición involucradosen la construcción y reparación de buques.
Cotecmar
2015-01-23
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10.25043/19098642.109
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 16; 29-42
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 16; 29-42
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2024-01-16T16:29:18Z
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Solution to the Anti-aircraft Fire Control Problem on a Naval Platform Using the Direct Geometric Model
Solución al problema de control de tiro antiaéreo sobre una plataforma naval empleando el modelo geométrico directo
Gil, Francisco
Vivas, Andrés
Fire control systems
geometric model
modeling
Sistemas de control de tiro
modelo geométrico
modelización
To find the kinematic model in applications different from robotics, the free-body diagram and coordinateconversion using Euler angles is frequently used. In robotics the Khalil-Kleinfinger (1986) method is used(and others), which allows coordinate conversions over several joints. In this paper a new application ofthis method to solve the fire control problem of a naval anti aircraft gun is proposed. To demonstrate theapplication a virtual model is built using Virtual Reality Modeling Language (VRML) and controlledby Matlab Simulink®. From the direct geometric model the solution of the problem is found, includingthe detection system, platform, gun and flight of the missile. This model serves as a tool for the design,testing and integration of controllers for the gun and detection system. The prediction algorithms ofthe trajectory of the target and the missile in flight models can also be integrated. The results show thatthe geometric model of complex systems with many degrees of freedom can be constructed in a precise,methodical and easy to understand manner.
Para hallar el modelo cinemático de un proceso o mecanismo en aplicaciones distintas a la robótica elmétodo frecuentemente usado es el diagrama de cuerpo libre y la conversión de coordenadas medianteángulos de Euler. En robótica se emplea entre otros el método de Khalil-Kleinfinger el cual permite hacerconversiones de coordenadas sobre varias articulaciones. Este artículo propone una nueva aplicaciónde este método para la solución del problema de control de tiro antiaéreo de un cañón naval. Parademostrarlo se desarrolla un modelo virtual utilizando Virtual Reality Modeling Language (VRLM) yse implementa el controlador mediante Matlab®. A partir del modelo geométrico directo se desarrolla lasolución del problema incluyendo el blanco, el sistema de detección, la plataforma, el cañón y el proyectil.El modelo desarrollado sirve como herramienta para el diseño, prueba e integración de controladorespara el cañón y el sistema de detección, para desarrollar los algoritmos de predicción de la trayectoriadel blanco y modelos del proyectil en vuelo. Los resultados obtenidos muestran que se puede construirel modelo geométrico de sistemas complejos con muchos grados de libertad de una manera precisa,metódica y fácil de comprender.
Cotecmar
2015-01-23
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10.25043/19098642.110
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 16; 43-56
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 16; 43-56
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sst:ARTI
Fatigue Analysis of the Structural Bottom of an Aluminum Planing Craft through Vibratory Load of the Propeller System
Análisis de fatiga del fondo estructural de una lancha planeadora en aluminio por carga vibratoria del sistema propulsor
Marín, José
Cuenca, Carlos
planing craft
fatigue
lancha planeadora
fatiga
This work analyzed the structural fatigue of a high-speed craft, which has a propeller system formed by two 493-hpengines connected through speed multipliers to water jet systems. Its aluminum alloy structure has combined-typeframing. The useful life of the boat bottom’s structure was determined considering the cyclical loads generatedby the propulsion system, using the Finite Elements method and applying the effort-number method of cycles tofailure. For this, a structural model was developed of the selected zone, which was analyzed with the SAP2000program, to obtain complex amplitudes of the stress supported by the structure. Thereafter, with these results thestress range was determined and, then, using S-N curves for Aluminum the number of cycles that needed to becarried out by six structural details selected was determined, for its failure. Using Miner’s Rule, combined with thecraft’s assumed work modes, the time of the useful life time of the referential details selected during an hour wasdetermined. Finally, if the craft operates for three hours per day, the bottom structure of the boat analyzed wouldhave a useful life of 14.5 years, when working principally in low speed rating.
En este trabajo se analiza la fatiga de la estructura de una lancha rápida, que tiene un sistema propulsor formadopor dos motores de 493 hp cada uno, conectados mediante multiplicadores de velocidad a sistemas de chorro deagua. Su estructura de aleación de aluminio tiene cuadernaje de tipo combinado. Se determinó la vida útil de laestructura del fondo de la embarcación, considerando las cargas cíclicas generadas por el sistema de propulsión,utilizando el método de Elementos Finitos y aplicando el método Esfuerzo-Número de ciclos para la falla. Paraello se desarrolló un modelo estructural de la zona seleccionada, el cual es analizado con el programa SAP2000para obtener las amplitudes complejas de los esfuerzos que soporta la estructura. Luego, con estos resultados sedetermina el rango de esfuerzos, y posteriormente, usando curvas S-N para aluminio, se determina el número deciclos que deben desarrollar seis detalles estructurales seleccionados, para su falla. Después, utilizando la regla deMiner, en combinación con modos de trabajo asumidos de la embarcación, se determinó el tiempo de vida útilde los detalles referenciales seleccionados en una hora. Finalmente, si la embarcación operara 3 horas por día, laestructura del fondo de la lancha analizada tendría una vida útil de 14.5 años, cuando trabaja principalmente enrégimen de velocidad baja.
Cotecmar
2015-01-23
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/111
10.25043/19098642.111
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 16; 57-75
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 16; 57-75
2619-645X
1909-8642
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2024-01-16T16:25:02Z
sst:ARTI
Reenactment of a bollard pull test for a double propeller tugboat using computational fluid dynamics
Recreación de la prueba de Tracción a punto fijo de un remolcador de doble propulsor mediante dinámica de fluidos computacional
Vega, Adan
López Martínez, David
Bollard pull test
tugboat
power
simulation
modelling
computational fluid dynamics
Prueba de tracción a punto fijo
remolcadores
potencia
simulación
modelado
mecánica de fluidos computacionales
Use of CFD simulations is an affordable and trustworthy way of determining a vessel’s capacity before its construction. This study focuses in simulating a bollard pull of a specific tugboat and comparing the results with those of the real test to which it was subjected after construction. In compliance with the regulations of the classification societies regarding these types of tests, simulations will be carried out to study the bollard pull tests of a double propeller two boat. The results showed that the mathematical model is suitable for a numerical calculation of the bollard pull tests.
La utilización de simulaciones CFD es un modo económico y fiable de determinar las capacidades de un buque antes de su construcción. Este estudio está enfocado a simular la prueba de tracción a punto fijo de un remolcador específico y comparar los resultados obtenidos con los de la prueba real a la que fue sometido después de su construcción. Atendiendo a la normativa de las sociedades de clasificación sobre este tipo de pruebas, se realizarán simulaciones para estudiar la prueba de tracción a punto fijo de un remolcador de doble propulsión. Los resultados obtenidos demostraron que el modelo matemático es apto para realizar de forma numérica las pruebas de tracción a punto fijo (bollard pull).
Cotecmar
2015-07-08
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10.25043/19098642.117
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 9-18
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 9-18
2619-645X
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2024-01-16T16:25:02Z
sst:ARTI
Designing for the Gap: The space between the OPV and the Frigate
Diseño para la brecha: El espacio entre la OPV y la Fragata
Kimber, Andy
Capability
Survivability
Modularity
Affordability
Capacidad
supervivencia
modularidad y asequibilidad
One of the enduring struggles for the warship designer has been the design of the affordable warship; a ship that offers useful military capability at a fixed and ideally lower price than a pure frigate or destroyer type. BMT has been investigating this design space, through the creation of a patrol ship design called the “Venator 110”, using a variety of tools to measure performance rapidly. A capability modelling tool has been developed to rapidly compare how different designs achieve military roles and how modular systems may be used to enhance a platform. Investigations have also focused on exploring methods of achieving pragmatic enhancements to survivability. These draw on the company’s experience in developing naval and auxiliary ships which use a mix of naval and commercial equipment and practises to “tailor” survivability. Finally, design solutions that offer maximum flexibility have been incorporated within the design to explore their practicality.
Una de las luchas duraderas para el dise.ador de buques de Guerra ha sido el dise.o asequible de una embarcación de estas características; un buque que ofrezca capacidad militar útil en un ajustado e idealmente más bajo precio que una fragata o una fragata tipo destructor. BMT ha estado investigando este espacio de diseño, a través de la creación del diseño de un patrullero llamado “Venator 110”, usando una variedad de herramientas para medir desempeño rápidamente. Una herramienta de modelado de capacidades ha sido desarrollada para comparar rápidamente c.mo diferentes diseños logran los roles militares y cómo los sistemas modulares pueden ser usados para mejorar una plataforma. También las investigaciones han sido enfocadas en la exploración de métodos de mejora para la supervivencia. Estos se basan en la experiencia de la compañía en el desarrollo de embarcaciones navales y auxiliares, las cuales usan una mezcla de equipos navales y comerciales, y prácticas para “ajustar” la supervivencia. Finalmente, las soluciones de dise.o que ofrecen una m.xima flexibilidad han sido incorporadas dentro del diseñoo para explorar su practicidad.
Cotecmar
2015-07-08
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/118
10.25043/19098642.118
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 19-29
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 19-29
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/118/361
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2024-01-16T16:25:02Z
sst:ARTI
Cost estimation and cost risk analysis in early design stages of naval projects
Estimación de costos y análisis de riesgos de costos en primeras etapas del diseño de proyectos navales
Rudíus, Michael
Cost Estimation
Cost Risk Analysis
Design and Engineering
VORGES
Risk Minimization
Budget Planning
Program Acquisition Cost
Life Cycle Cost
Estimación de costos
análisis de riesgo de costos
diseño e ingeniería
VORGES
minimización del riesgo
planeación de presupuesto
programa costo de adquisición
costo del ciclo de vida
During the design and engineering process for naval projects a comprehensive cost management is required. The overall aim is to ensure the financial feasibility throughout the project with a low financial risk. Cost management combines acquisition costs and in-service costs in order to obtain life cycle costs. In this context methods for cost estimation have to be adapted to the phase of the planning process of a naval vessel. This paper introduces challenges and solutions for the cost estimation in general and describes MTGÅLs cost estimation approach for conceptual and preliminary designs. Additionally the utilization of cost risk analyses in order to ensure a reliable budget planning and the identification of cost risk drivers will be described.
Durante el proceso de diseño e ingeniería de proyectos navales se requiere un manejo integral de los costos. Esto tiene por objeto garantizar la viabilidad financiera a lo largo del proyecto con un bajo riesgo financiero. Esta gestión de costos combina los costos de adquisición y costos durante el servicio con el fin de obtener los costos del ciclo de vida. En este contexto, los métodos para la estimación de costos tienen que ser adaptados a la fase del proceso de planificación de un buque de guerra. Este documento presenta retos y soluciones para la estimación de costos en general y describe la forma en que MTG ha abordado la estimación de costos para los diseños conceptuales y preliminares. Además, la utilización del análisis de riesgo en costos a fin de asegurar una planificación presupuestaria fiable y se describirá la identificación de factores de riesgo en costos.
Cotecmar
2015-07-08
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/119
10.25043/19098642.119
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 31-46
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 31-46
2619-645X
1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/119/362
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oai:oai.shipjournal.co:article/120
2024-01-16T16:25:02Z
sst:ARTI
SWATH- A new concept for the Safety and Security at Sea
SWATH-Un nuevo concepto para la Seguridad y Protección en el mar
Grannemann, Fritz
Small Waterplane Area Twin Hull
seakeeping
platforms
ship design
Cascos Dobles con Pequeña Área de Flotación
comportamiento en el mar
plataformas
diseño de embarcaciones
SWATH means Small Waterplane Area Twin Hull and is guarantor for excellent sea keeping behaviour.The basis of this ship type was born in the 1960’s and 70’s when semi-submersible vessels were introduced to the offshore market. Naval architects developed these vessels further and it was used as navy test craft, pilot tender, yachts, passenger boats etc.The German Shipyard Abeking & Rasmussen has more than 100 year of experience in innovative ships and designs. Since 1999 more than 20 SWATH vessels like pilot tender, pilot station vessel, explorer yacht, wind park maintenance tender, offshore patrol vessels and a hydrographical research vessel were built.This paper should give an insight to the SWATH technology and the implementation in the market. Different applications and ideas will be shown. Whatever you need - a navy ship, a workboat, a multipurpose platform a ferry or a yacht – there are many possibilities.
SWATH significa Small Waterplane Area Twin Hull ( Cascos Dobles con Pequeña área de Flotación) embarcación que garantiza un excelente comportamiento marinero. El fundamento de este tipo de buque naci. en los a.os 1960 y 70, cuando se introdujeron en el mercado offshore las plataformas semisumergibles. Desde entonces los arquitectos navales de Abeking & Rasmusen han desarrollado más y nuevos diseños que han sido utilizados como embarcaciones de prueba para la marina armada, transporte de pilotos, yates, barcos de pasajeros, etc.El astillero alemán Abeking & Rasmussen tiene más de 100 años de experiencia en construcción de barcos y de llevar a cabo diseños innovadores. A partir de 1999, Abeking & Rasmussen ha contru.do más de 20 embarcaciones tipo SWATH para servicios tales como transporte de pilotos, buque-estación de pilotos, yate explorador, embarcaciones para el mantenimiento de parques eólicos en costa afuera, buques de patrulla en alta mar y un barco de investigación hidrográfica.Esta presentaci.n dar. una visi.n de la tecnolog.a SWATH y sus aplicaciones en el mercado. Se mostrarán sus diferentes aplicaciones e ideas. Lo que Usted necesite - un buque para la Armada, un barco de trabajo, una plataforma multiusos, un ferry o un yate – contamos con muchas y diversas opciones.
Cotecmar
2015-07-08
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10.25043/19098642.120
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 47-56
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 47-56
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1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/120/363
https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/120/370
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2024-01-16T16:25:02Z
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Infrared Signature Analysis of Surface Ships
Análisis de la firma infrarroja en buques de superficie
Marrugo Llorente, Stefany del P.
Díaz Charris, Vladimir
Gómez Torres, José M.
Infrared (IR) signature
MWIR
LWIR
IRSS
ShipIR
Firma Infrarroja (IR)
MWIR
LWIR
IRSS
ShipIR
The process of analyzing IR signature of a vessel is described in this document, which was developed using the ShipIR/NTCS software. As important aspect of the process, highlighting the pre-processing stages of the geometry under study and characterization of the environment. This document contains the results obtained for different background conditions, varying the type of sensor used, their distances and height measuring speed vessel under study and the time of day.
El documento describe el proceso de análisis de firma IR de un buque, el cual fue desarrollado empleando el software ShipIR/NTCS. Como aspecto importante del proceso, se destacan las fases de pre-procesamiento de la geometría bajo estudio y caracterización del entorno. El documento contiene los resultados obtenidos para condiciones de fondo distintas, variando el tipo de sensor empleado, sus distancias y alturas de medición, velocidad del buque bajo estudio y el momento del día.
Cotecmar
2015-07-08
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/121
10.25043/19098642.121
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 57-68
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 57-68
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1909-8642
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2024-01-16T16:25:02Z
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Development of Fire Fighting & Damage Control automation that enables future crew reduction
Desarrollo de automatización de control de daños y contraincendios que permite la futura reducción de la tripulación.
Geertsma, Rinze
Badon Ghijben, Nine
Middeldorp, Erik
Ruiter, Robin de
Battle Damage Repair
Damage Surveillance & Control (DSAC)
Fire Fighting & Damage Control (FFDC)
Reparación daños en batalla
Vigilancia y control de daños
contraincendios y control de daños
The Holland-class Patrol Vessels of the Royal Netherlands Navy has been designed to conduct world-wide operations with a low level of violence. Minimization of the exploitation costs has been translated in a frigate size vessel design to be manned by a crew of 50. In particular, the support of Battle Damage Repair required serious development as today’s solutions are based upon having a much larger crew. Adoption of modern fire-fighting techniques such as ship-wide deployment of automated water-mist systems and extensive use of center-fed hose reels appeared to be essential steps to cope with lower manning levels. However, that is not enough as there are other internal battle aspects that (today) require significant manpower such as information gathering to obtain the desired situational awareness of the current state of the damage, and complex engineering tasks to mitigate the damages and the management of the necessary resources. For this reason, this paper discusses the approach and development of four (4) platform management system Damage Surveillance and Control (DSAC) applications as an example how future internal battles can be supported to achieve a higher quality (less human errors) of battle damage control, by means of a better situational awareness and a significant reduction of the workload during Battle Damage Repair.
Los buques patrulleros holandeses de la marina de los Países Bajos han sido diseñados para conducir operaciones a nivel mundial con un bajo nivel de violencia. Minimización de la explotación de los costos ha sido llevada al tamaño de las fragatas, las cuales son diseñadas para llevar una tripulación de 50 personas. En particular, el apoyo a la reparación de daños en batalla requiere un importante desarrollo dado que las soluciones actuales son con base en mantener un mayor número de tripulación. La adopción de técnicas contraincendios modernas tales como la implementación en la toda la embarcación de sistemas de agua nebulizada de manera automática y el uso extensivo de carretes de mangueras centro-alimentadas, parecen ser pasos esenciales para enfrentar bajos niveles de dotación. Sin embargo, esto no es suficiente mientras que se encuentren otros aspectos internos de batalla un significante esfuerzo de recurso humano, entre los que se destaca la consolidación de la información para obtener la situación actual de los daños ocurridos, así como las complejas tareas de ingeniería para mitigar los daños y la gestión de los recursos. Por esta razón, éste estudio discute el alcance, desarrollo y aplicaciones de cuatro (04) sistemas de gestión de la plataforma para vigilancia y control de daños (DSAC), tomando como ejemplo como futuras batallas pueden ser apoyadas para alcanzar una mayor calidad (disminución de errores humanos) de control de daños, por medio de un mejor conocimiento de la situación y una reducción significativa de la carga laboral durante la reparación de daños en batalla.
Cotecmar
2015-07-08
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/122
10.25043/19098642.122
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 69-85
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 69-85
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1909-8642
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https://shipjournal.co/index.php/sst/article/view/122/372
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Structural Analysis of an Aluminum Multihull
Análisis estructural de un Multicasco de aluminio
Fuentes, David
Salas, Marcos
Tampier, Gonzalo
Troncoso, Claudio
Multihull
structural analysis
finite elements
Multicasco
análisis estructural
elementos finitos
Structural analysis of a multihull is relatively complex since the connecting structure introduces additional stress than those typical of a monohull. The aluminum trimaran presented in this work was designed within the framework of the research project “Conceptual Design of a High-performance Vessel for Passenger Transport in Chile’s Austral Zone”. The trimaran was structurally measured using the regulations of classification societies Germanischer Lloyd, Det Norske Veritas y LloydÅLs Register. For the scantlings obtained with each regulation a Finite Element Model was created and the structural analysis for the slamming and splitting moment events was made. The results were analyzed and the stress concentration zones were determined to compare them with admissible stresses and conclude whether the structural sizing adequately and safely responds to the design stresses.
El análisis estructural de un multicasco es relativamente complejo debido a que la estructura de unión entre los cascos introduce esfuerzos adicionales a los típicos de un monocasco. El trimarán de aluminio presentado en este trabajo fue diseñado en el marco del proyecto de investigación “Diseño Conceptual de Embarcación de Alto Desempeño para el Transporte de Pasajeros en la Zona Austral de Chile”. El trimarán se dimensionó estructuralmente usando los reglamentos de las sociedades de clasificación Germanischer Lloyd, Det Norske Veritas y Lloyd´s Register. Para el escantillonado obtenido con cada reglamento se creó un Modelo de Elementos Finitos y el análisis estructural se llevó a cabo para los eventos de slamming y splitting moment. Se analizaron los resultados y se determinaron las zonas de concentración de esfuerzos para compararlos con los esfuerzos admisibles y concluir si el dimensionamiento estructural responde en forma adecuada y segura a las cargas de diseño.
Cotecmar
2015-07-08
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 No. 17; 87-99
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 8 Núm. 17; 87-99
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2024-01-16T16:22:42Z
sst:ARTI
Propulsive Qualities of Catamaran Vessels
Cualidades propulsivas de buques catamaranes
Riola, José María
Catamaran
sea-keeping
propulsive qualities
CEHIPAR
advance resistance tests
hydrodynamics
Catamarán
comportamiento en la mar
cualidades propulsivas
CEHIPAR
resistencia al avance
hidrodinámica
During the last decade the civil and military applications of catamaran vessels have developed rapidly. Their particular area of proliferation is the short sea shipping where their power, economy, habitability and behavior have provided them a market niche. The rapid market growth ha caused catamarans to experience design modifications regarding size, speed, cargo diversity (passengers, vehicles, containers). The purpose of this article is to show the work developed by the El Pardo Hydrodynamic Experiences Channel (CEHIPAR) regarding the propulsive qualities of catamaran vessels. This work is the result of the need expressed by the Ministry of Defense for provision of technical assistance and scientific research for an I+D program that established more adequate program parameters for a catamaran-type vessel from the propulsive point of view, in relation to its size and shape, so that it has the adequate information and trustworthiness when suggesting a vessel of this type as an alternative to other platforms, always within the scope of application of patrol-type or quick-attack-type vessels.
Durante la última década el empleo de buques catamarán, en aplicaciones civiles y militares, se ha desarrollado rápidamente. Su particular área de actuación ha sido el denominado “short sea shipping” donde sus características de potencia, economía, habitabilidad y comportamiento en la mar le han conferido un nicho de mercado. El rápido crecimiento del mercado, ha hecho que los catamaranes hayan experimentado modificaciones de diseño en cuanto a tamaño, velocidad, diversidad de carga (pasajeros, vehículos, contenedores). El objeto del presente artículo es dar a conocer el trabajo desarrollado por el Canal de Experiencias Hidrodinámicas de El Pardo (CEHIPAR) en materia de cualidades propulsivas de buques catamaranes. Este trabajo surge de la necesidad manifiesta del Ministerio de Defensa para la prestación de asistencia técnica, e investigación científica, para realizar un programa de I+D que establezca los parámetros de proyecto más adecuados para un buque tipo catamarán desde el punto de vista propulsivo, en función de su tamaño y formas, de modo que se disponga de información propia y con la adecuada fiabilidad, a la hora de plantear un buque de este tipo, como alternativa a otras plataformas, siempre dentro del ámbito de aplicación a buques tipo patrulleras o buques de ataque rápidos.
Cotecmar
2016-01-29
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Ciencia y tecnología de buques; Vol. 9 No. 18; 9-23
Ciencia y tecnología de buques; Vol. 9 Núm. 18; 9-23
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