aula 7 - metropolitana
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Arquitetura Naval e OffshoreEstabilidade Inicial
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Conceitos de equilbrio
F=0
M=0Peso = Empuxo
P = E=
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Conceitos de equilbrio
Equilbrio Estvel:
Equilbrio Indiferente:
Equilbrio Instvel:
Estvel: se for ligeiramente deslocado de
sua posio de equilbrio ir retornar aessa posio.
Indiferente: se ele deslocado um pouco
de sua posio, permanecer na novaposio.
Instvel: se ele um levementedeslocado de sua posio de equilbrio,tende a se afastar mais desta posio.
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Centro de Carena
o centro de gravidade do lquido deslocadopela carena.
Neste ponto, est aplicada a fora de empuxohidrosttico.
Como j vimos este ponto o CENTROGEOMTRICO da CARENA.
Os smbolos para o centro de carena podemser CC ou, mais comumente, B.
Quando o navio flutua sem banda, o centro de
carena est no plano de simetria do navio,sendo sua posio estabelecida se asposies vertical e longitudinal estiveremestabelecidas.
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Centro de Gravidade
A posio do centro de gravidade de um corpo dependeda forma e da distribuio de pesos do mesmo. No casode embarcaes (que so parcialmente ocas) a
localizao do centro de gravidade depende da posiodo centro de gravidade do navio leve e da carga domesmo. O smbolo G.
A posio vertical de G quase sempre mais alta do quea do centro de carena, porque a estrutura se estendeacima da linha dgua; alm disso, mais fcil colocarqualquer item nas partes altas do navio do que no fundodos pores.
relevante lembrar que a posio do centro degravidade do navio varia quase constantemente, porque funo de itens que so consumveis ou removveis debordo. Assim esta a posio s tem significado paracondies especficas de carregamento.
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Interao do peso e do empuxo
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Foras e momentos Ventos, ondas e correntes
Iamento de peso quando o navio esta carregando ou descarregandono porto.
A perda de parte da flutuabilidade aps coliso ou abalroamento
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Foras e momentos Guinadas em grandes velocidades
Encalhes
Reboque
gua acumulada no convs
Deslocamento de peso no convs
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Tipos de Estabilidade
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Metacentro
Quando o navio sofre pequenas bandas, o centro de carena descreve umacurva que tem centro fixo. O centro de curvatura do lugar geomtrico doscentros de carena para pequenos ngulos de banda o METACENTROTRANSVERSAL.
Raio Metacntrico
RAIO METACNTRICO a distncia entre B e M
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Quando o navio est
inclinado em pequenos
ngulos
WoLoLinha de flutuao sem banda / W1L1Linha de flutuao inclinada
Boposio do c. de carena s/ banda / B1posio do c. de carena inclinado
- Volume deslocado do navio
v1, v2Volume da cunha emersa e submersa
g1, g2
Centro de gravidade da superfcie emersa e submersa
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MetacentroSe o navio for simtrico e com tiver um angulo de inclinao pequeno, os
volumes v1 e v2 das duas superfcies entre as linhas de flutuao seroiguais. Assim, o volume deslocado abaixo das linhas de flutuao WoLo eW1L 1 ser o mesmo.
BMT = ILC / BML = IL /
Onde:
ILC= momento de inrcia da rea de linha dgua em relao linha decentro longitudinal;IL= momento de inrcia da rea de linha dgua em relao ao eixo
transversal passando pelo centro de flutuao (F); = volume de deslocamento.
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Momentos de inrcia de figuras geomtricas comuns
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Exemplo de
clculo de KM
d
B
3
2
2
3
2
2
) Rectangular cross section
1, ,
2 12
12
12 2
) Triangular cross section
2 1 1, ,
3 12 2
6
2
6 3
B x
x
B
B x
x
B
a
dZ I LB LBd
I BBM
d
B dKM BM Z
d
b
dZ I LB LBd
I BBM
d
B dKM BM Z
d
d
B
Seo retangular
Seo Triangular
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Calculo de raio metacntrico
Caso se conhea a posio vertical o centro
de gravidade, pode-se escrever:
GM = KM KG
Ou
GM = KB + BM KG