Projeto Conceitual Otimizado de Embarcações Utilizando Fórmulas Empíricas

Abstract

O presente trabalho desenvolve um modelo de otimização do casco utilizando o software Excel e a ferramenta Solver. Esse modelo é multiobjetivo e busca minimizar a potência do motor e maximizar a carga transportada a partir da variação das dimensões principais e dos atributos do hélice. Também é proposto um modelo de síntese baseado no Método da Raiz Cúbica, utilizando o software MatLab, a ser empregado na fase conceitual do projeto de embarcações mercantes do tipo bulk carriers, tanque, porta contêiner e navio de cruzeiro. Esse procedimento irá utilizar dados de embarcações semelhantes que compõem o banco de dados construído para este trabalho. Como resultado do modelo de otimização, um modelo paramétrico é proposto. Esse propõe equações que podem ser empregadas para determinar as dimensões principais e o coeficiente de bloco de um navio em função do tipo, bulk carrier, tanque ou porta contêiner, da velocidade de serviço e da capacidade de carga. A metodologia proposta no trabalho foi aplicada em estudos de caso, cuja análise permitiu apresentar uma discussão sobre o modelo e avaliar a adequação para exemplos reais.

This work develops a hull optimization model using Excel software and the Solver tool. This model is multi-objective and seeks to minimize engine power and maximize cargo transported from the variation of the main dimensions and propeller attributes. It is also proposed a synthesis model based on the Method of Cubic Root using the MatLab software, to be employed in the conceptual phase of the bulk, tank, container carrier and cruise ship merchant vessels’ projects. This procedure will use data from similar vessels that compose the database built for this work. As result of the optimization model, a parametric model is proposed. This proposes equations that can be employed to determine the ship’s key dimensions and block’s coefficient as a function of the type bulk carrier, tank, or container carrier, of the service speed and load capacity. The proposed methodology was applied on case studies, whose analysis allowed to present a discussion about the model and evaluate the suitability for real-world examples.