Otimização multiobjetivo de um casco de veleiro através de uma abordagem integrada aero-hidrodinâmica

Abstract

Este estudo apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para o projeto de veleiros através de uma abordagem focada na melhora das dimensões e curvaturas do casco. A primeira etapa é a criação de um modelo paramétrico da superfície do casco, composto por curvas definidas por parâmetros específicos, que descrevem com simplicidade e precisão o formato do casco. Este processo é conduzido utilizando-se o programa CAESES®. Os componentes hidrodinâmicos e aerodinâmicos são inseridos na análise através do uso do programa Star-CCM+®. Neste, o casco gerado anteriormente é acoplado a modelagem da vela, que juntos compõe o objeto de análise aplicado a uma dada condição de vento e mar. Ao final, tem-se a velocidade desempenhada pelo veleiro para certas condições externas. Além da velocidade final desempenhada, o seakeeping também é analisado através dos índices MSI – Motion Sickness Incidence e SM – Subjective Motion. Tanto a velocidade final quanto o resultado do MSI e SM serão os objetivos do modelo, que emprega Redes Neurais Artificiais e técnicas de otimização direcionadas a maximizar a velocidade e minimizar os índices de seakeeping. Ao final do projeto, obtém-se não apenas uma melhoria do casco analisado, tanto em termos de seakeeping quanto de velocidade, apresentando uma melhoria de 2,68% no primeiro e 20% no segundo. Porém, mais relevante ainda é a contribuição para um entendimento mais vasto sobre a aplicação de uma metodologia integrada para análise simultânea dos aspectos hidrodinâmicos e aerodinâmicos de forma ágil, precisa e robusta.