Desenvolvimento de ferramenta computacional educacional para projeto estrutural de embarcações deslocantes com base na norma ABS

Abstract

O processo de definição da topologia estrutural de um navio é iterativo e o uso de uma ferramenta computacional reduz o tempo de projeto e facilita a aplicação da metodologia. Uma das abordagens que pode ser utilizada é a baseada em Normas de Sociedade Classificadora, e estes se tratam de textos complexos e que devem ser interpretados com rigor e atenção. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional de auxílio ao estudante-projetista de estruturas navais, possibilitando que esse determine a configuração da estrutura que atende aos requisitos definidos pela norma ABS (2019). O tipo de estrutura abordada é a seção mestra de uma embarcação deslocante de comprimento superior a cem metros. A linguagem de programação adotada é a Object Pascal, similar a linguagens de programação matemática matricial e com ferramentas de utilização gratuitas, tal como a versão comunitária do Delphi 10.2 que será utilizada para o desenvolvimento deste trabalho. Como principal resultado, apresenta-se uma ferramenta computacional automatizada que permite ao usuário explorar uma maior quantidade de soluções para o projeto estrutural da secção mestra de uma embarcação deslocante, verificando se tais soluções atendem aos requisitos estabelecidos pela norma ABS de 2019. A ferramenta potencialmente permitirá ainda que estudantes desenvolvam uma maior sensibilidade a cerca da mecânica de estruturas navais, comparando resultados, e entendendo a influência das variáveis de projeto no comportamento estrutural de uma embarcação.

The process of definition of a ship structural topologyis iterative and the use of a software reduces the project's time and favours the application of the methodology. One of the aproaches that can be used it's the Rule-Based Method, that uses the Classification Society documentation. These rules are complex and have to be interpreted rigorously. This work introduce the development of a computational tool to assist the student of naval structures, enabling the definition of the topology of a ship's structure that meets the requirements defined by a Classification Society standard, in this case, the ABS. The type of structure addressed is the midship section of a vessel not exceeding 100 meters. The programming language adopted is Object Pascal, similar to the matrix-based programation languages and that it has free tools, such as a community version of Delphi 10.2. As a main result, a self-sufficient computational tool is produced, that allows the engineer to explore more solutions for the merchant vessel's midship structural project, verifying if such solutions meet the requirements established by the ABS's standards of 2019. The software will also potentially allow students to develop a greater sensitivity to the mechanics of naval structures, comparing results, and understanding the influence of design variables on the structural behavior of a vessel.