Análisis global de la estructura de una barcaza de acero autopropulsada de 27 metros en diferentes condiciones de carga

Abstract

La empresa NIRSA utiliza barcazas para el transporte de suministros a camaroneras ubicadas en la Isla Puná, que se desplazan a través de canales con poca profundidad. De manera que una disminución de calado permitiría a las embarcaciones operar con mayor flexibilidad de horarios. Por esta razón, se analizó la respuesta estructural global de una barcaza de 27m empleando el método de elementos finitos considerando diferentes condiciones de carga. Para ello, se desarrolla primero un modelo geométrico empleando el programa RHINOCEROS, utilizando superficies. Luego, para el análisis estructural se usó el programa ANSYS 2021 R2, y se consideraron diferentes números de camiones en forma simétrica y asimétrica, con la embarcación flotando en aguas tranquilas. Se consideró luego la embarcación navegando con olas de baja amplitud, y finalmente se consideró la reducción del espesor de los elementos estructurales por desgaste corrosivo.

Los resultados de la respuesta estructural mostraron que los efectos primarios flexural y torsional son despreciables; esta componente del esfuerzo colabora con menos del 10% del total. Por otro lado, se estableció que la condición de carga con 6 camiones a bordo, navegando en olas y considerando el desgaste por corrosión, resultó la más exigente. En esta condición los esfuerzos terciarios alcanzaron 165 MPa en la zona de cubierta donde se sitúan las llantas posteriores de los camiones. En conclusión, los máximos esfuerzos y deflexiones ocurren de manera localizada, por lo que en un futuro sería recomendable realizar una optimización estructural de los paneles de cubierta.