Análisis de diseño estructural para soporte de barcazas mediante software tipo CAD y CAE

Abstract

En la ciudad de Barrancabermeja, se encuentran almacenadas a orillas del rio Magdalena barcazas de pontones, propiedad de una entidad financiera, estas barcazas se encuentran almacenadas a la intemperie donde agentes climáticos y el contacto directo con el suelo principalmente, provocan afectaciones por corrosión al casco de las embarcaciones. En esta investigación se muestra el diseño y el análisis de una estructura con la capacidad de soportar una barcaza de pontones, evitando el deterioro de su casco por el contacto directo con el suelo.

El software CAD/CAE permite la realización del diseño de la estructura que soportara aproximadamente 40 toneladas, peso que corresponde al de una barcaza de pontones, mediante el software Solid Edge se conoció el comportamiento de la estructura sometida a esta carga con un factor de seguridad mínimo de 1.95 unidades, posteriormente se determinó el material y el tipo de estructura que protege el casco de la embarcación de la corrosión.

Se emplea investigación aplicada, que permite fortalecer las competencias específicas de la ingeniería, empleando metodología cuantitativa enfocada en el área de resistencia de materiales y diseño asistido por computador, se logró seleccionar el software de diseño que además permitió conocer el comportamiento de la estructura sometida a una carga muerta distribuida, el tipo de material que debía ser usado para la construcción de la estructura y el tipo de estructura.

Las embarcaciones almacenadas en seco como barcazas de pontones, se ven afectadas principalmente en su casco por la corrosión, al estar en contacto directo con el suelo, esta problemática condujo a brindar una solución estructural que mitigara ese deterioro; con ayuda de fuentes de información primarias y secundarias como los sitios web 4SailNautica, Aceropedia, 3DNatives, entre otros, se logró conocer información relacionada a las características y partes de una embarcación, los tipos de cascos, métodos de protección de estos y aplicaciones, los tipos de software usados en el modelado y análisis de elementos, también los proyectos que se han desarrollado usando software tipo CAD/CAE, los tipos de estructuras y aceros usados en la construcción de embarcaciones, finalmente con esa información se consiguió elegir los materiales y el software para modelar, simular y analizar la estructura.

La implementación de software CAD/CAE en este proyecto fue de gran relevancia para conocer previamente el comportamiento de los elementos diseñados, seleccionar los materiales, revisar su geometría, dimensiones y realizar mejoras, la estructura que se diseña es de fácil montaje, compuesta por elementos que se pueden unir, desarmar, fabricar y transportar sin inconvenientes. (tomado del texto)

In the city of Barrancabermeja, pontoon barges owned by a financial institution are stored on the banks of the Magdalena river. These barges are stored outdoors where climatic agents and direct contact with the ground mainly cause corrosion damage to the hull of the vessels. This research shows the design and analysis of a structure with the capacity to support a pontoon barge, avoiding the deterioration of its hull due to direct contact with the ground.

The CAD/CAE software allows the design of the structure to support approximately 40 tons, weight that corresponds to that of a pontoon barge, the Solid Edge software showed the behavior of the structure under this load with a minimum safety factor of 1.95 units, Subsequently, the material and type of structure that protects the hull of the vessel from corrosion by direct contact with the ground was determined.

Applied research is used to strengthen specific engineering competencies, using quantitative methodology focused on the area of strength of materials and computer-aided design, it was possible to select the design software that also allowed to know the behavior of the structure subjected to a distributed dead load, the type of material to be used for the construction of the structure and the type of structure.

Vessels stored in dry storage as pontoon barges are mainly affected in their hull by corrosion, being in direct contact with the ground, this problem led to provide a structural solution to mitigate this deterioration; with the help of primary and secondary information sources such as the websites 4SailNautica, Aceropedia, 3DNatives, among others, it was possible to know information related to the characteristics and parts of a boat, the types of hulls, their protection methods and applications, the types of software used in the modeling and analysis of elements, also the projects that have been developed using CAD/CAE type software, the types of structures and steels used in the construction of boats, finally with this information it was possible to choose the materials and software to model, simulate and analyze the structure.

The implementation of CAD/CAE software in this project was of great relevance to previously know the behavior of the designed elements, select the materials, review their geometry, dimensions and make improvements, the structure that is designed is easy to assemble, composed of elements that can be joined, disassembled, manufactured and transported without inconveniences. (tomado del texto)