Análisis de la influencia del retiro de material estructural durante el varamiento de la corbeta Esmeraldas

Abstract

En este trabajo se han desarrollado, empleando el método de Elementos Finitos, cuatro modelos de la estructura completa de la corbeta Esmeraldas, representándola en su condición original y en tres etapas del proceso de retiro de material durante la reparación del buque. Al final de dichos trabajos, la embarcación sufrió distorsiones, y con este análisis se quería determinar si el retiro temporal de material al que fue sometida esta estructura fue una de las causas para las distorsiones finales que sufrió la embarcación. Utilizando el programa AutoCAD se dibujó en el espacio la estructura con comandos Line y 3D Face, que luego fue importada desde SAP2000. Se modeló el planchaje y los refuerzos primarios como elementos Planos, y los secundarios como Vigas; los espesores para el planchaje fueron considerados según el registro de la toma de espesores. La superestructura, de Aluminio, no fue incluida en el modelo estructural, considerándose únicamente la plancha de acero a lo largo del contorno. Se incluyeron escuadras para evitar concentraciones de esfuerzos entre elementos principales. Para las propiedades mecánicas del acero, se tomaron los valores estándar del programa. En el desarrollo de esta estructura se utilizaron 33711 nodos, 12951 elementos vigas y 39773 elementos planos, y, VII la discretización se resumió en un sistema de 198255 ecuaciones de equilibrio. Los pesos presentes en la embarcación se los estimó de acuerdo a la distribución registrada al momento del varamiento, y se distribuyeron en los nodos de Cubierta Principal, Intermedia y Fondo. Finalmente, los puntos donde la embarcación se asentó durante el varamiento, se los representó como soportes simples. Los esfuerzos analizados en cada modelo estructural, en general, se encuentran bajo el Límite de Fluencia del material, existiendo concentraciones en las intersecciones entre elementos primarios, con un valor extremo de -2.13 ton/cm2. La variación de los esfuerzos principales de todas las etapas de reparación es de menos del 3% respecto de la estructura original; como una excepción, la tercera etapa registró, en la cuaderna 76 a la altura de la segunda Vagra de Babor, una variación del 43%, aunque siempre por debajo del valor del Esfuerzo de Fluencia. Finalmente luego del análisis de cada etapa de reparación, se concluye que los esfuerzos desarrollados en esta estructura no sobrepasan en ningún momento el Límite de Fluencia, por lo que se cree que esta no fue la causa principal para las distorsiones permanentes que sufrió la estructura.