Obtenção da resposta de uma embarcação virtual sujeita a explosões submarinas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Werle, César Augusto Bernardi
• Orientador(a): Gama, Antonio Lopes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Fluminense (UFF)
• Palavras-chave em Português: Projeto estrutural; Análise estrutural; Explosões submarinas; Dinâmica explícita; Produção intelectual
• Link de acesso: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846538

Após a Segunda Guerra Mundial, iniciou-se uma grande demanda para aumentar a resistência dos meios navais ao choque devido a explosões submarinas. Este fenômeno causa altos deslocamentos, velocidades e acelerações na estrutura e nos equipamentos a bordo dos navios. É de extrema importância para os projetistas obter a resposta da estrutura para reduzir a possibilidade de falha estrutural e dos principais equipamentos dotados a bordo. Este trabalho tem por objetivo obter a resposta dinâmica de uma embarcação (em termos de deslocamentos, velocidades e acelerações) sujeita a explosões submarinas em um ambiente virtual. Utilizando a metodologia de dinâmica explícita disponível na plataforma do software Ansys®, modelou-se o fenômeno físico e, após a definição das condições iniciais e de contorno inseridas no modelo, foi possível extrair os deslocamentos, as velocidades e as acelerações impostas pelo efeito explosivo em determinados pontos de interesse na estrutura de uma embarcação genérica. Simplificações foram necessárias, visando a otimização do hardware empregado na solução do problema proposto. Dos eventos contendo três cargas explosivas distintas (88 kg, 600 kg e 1.850 kg) de PETN 1.5, observou-se o aumento da resposta nos pontos selecionados conforme o aumento do peso da carga explosiva empregada. Adicionalmente, foi constatado que as respostas em termos de acelerações e tensões máximas são maiores abaixo do convés principal, devido ao maior impacto da onda de pressão e de choque ocorrer na área do casco em contato com a água. Cabe destacar que, utilizando-se as modernas ferramentas computacionais disponíveis, pode-se obter em diferentes cenários, de maneira relativamente rápida e a um custo aceitável, a resposta da estrutura naval sujeita a explosões submarinas.