Materiale e dispense

FRANCESCUTTO Alberto
STATICA DELLA NAVE

Nozioni introduttive.
Nozioni fondamentali di statica.
Equilibrio. Stabilità dell'equlibrio. Sistemi di vettori paralleli.
Richiami di meccanica dei fluidi ed idrostatica.
Nozioni di base, sforzi.
Le leggi fondamentali dell'idrostatica. Principio di Pascal. Legge di Stevin. Principio di Archimede. Spinta. Retta d'azione della spinta. Applicazioni. Conclusioni.
Equilibrio e stabilità dell'equilibrio di un corpo completamente immerso.
Geometria dei galleggianti.
Definizioni.
Geometria della isocarene. Teorema di Eulero. La superficie dei centri isocarenici di carena. Metacentro e raggio Metacentrico.
La zona. Metacentro di zona.
Superficie dei centri isocarenici di galleggiamento. Metacentro differenziale.
Equilibrio e stabilità dell'equilibrio di un galleggiante.
Geometria della nave.
Bolzone, insellatura, altezza di costruzione.
Il bordo libero.
Casseri, tughe ed altre sovrastrutture da considerare nel calcolo dei diagrammi di stabilità.
Dislocamento, nave vacante e nave scarica asciutta.
Il sistema di riferimento delle idrostatiche.
Famiglie di carene.
Il diagramma delle carene diritta.
Altri diagrammi. Diagramma di Bonjean. Diagramma verticale integrale.
Le inclinazioni isocareniche di un galleggiante.
Inclinazioni trasversali ed inclinazioni longitudinali.
La stabilità delle navi.
Considerazioni generali.
Stabilità iniziale.
Componente geometrica dell'altezza metacentrica. Calcolo di kb e bm per solidi geometrici tipici. Il dislocamento. La portata. Il peso e l'altezza del centro di gravità nella condizione di nave vacante. Dalla condizione di nave vacante alla generica condizione di carico. I piani di capacità. La scala del carico o della portata. I pesi medi all'ingombro. Determinazione del dislocamento e delle coordinate del centro di gravità in conseguenza della caricazione. Formule approssimate per il calcolo degli elementi geometrici delle carene dritte.
Stabilità agli angoli finiti. Il momento raddrizzante. Il braccio di stabilità statica e quello di stabilità geometrica. Espressione generale delle coordinate correnti del centro di carena. Il braccio di stabilità residua. Il diagramma di pantocarene isocline. Caratteristiche del diagramma dei bracci di stabilità statica. La pendenza nell'origine. La stabilità delle posizioni dell'equilibrio.
Il caso gm zero. Il caso gm minore di zero. L'ingavonamento. L'evoluta metacentrica. Lo sbandamento per azione di un momento sbandante (metodi esatti). Soluzione con il diagramma dei bracci di stabilità statica. Lo sbandamento per spostamento del centro di gravità (metodi esatti). Soluzione con il diagramma dei bracci di stabilità geometrica.
Stabilità dinamica. La stabilità dinamica ed il braccio di stabilità dinamica. L'angolo di equilibrio statico ed il massimo sbandamento per azione di un momento sbandante. Il diagramma del braccio di stabilità dinamica o curva delle aree. Significato meccanico del braccio di stabilità dinamica.
Casi particolari notevoli.
Il galleggiante metacentrico. Il galleggiante cilindrico. Lo sbandamento per azione di un momento sbandante (metodi approssimati). Lo sbandamenteo per spostamento del centro di gravità (metodi approssimati). Soluzione con il metodo metacentrico. Soluzione con il metodo dei galleggianti cilindrici. Considerazioni sull'utilizzo dei metodi approssimati.
L'effetto delle forme. Allargamento delle murate. Aumento dell'altezza di costruzione (ponte principale). Allargamento degli svasi e delle rientranze al di sopra del galleggiamento. Affinamento del ginocchio.
Azione sbandante del vento e del mare. Considerazioni generali. L'azione sbandante del vento. Vento costante. Le assunzioni della normativa. L'effetto delle raffiche. Il mare regolare. Il moto di rollio della nave in mare regolare al traverso. Considerazioni generali sul rollio di una nave al mare traverso. Soluzione lineare. Le assunzioni della normativa.
Gli specchi liquidi. La correzione alla stabilità iniziale. La correzione alla stabilità agli angoli finiti. Correzione basata sul calcolo per una cassa parallelepipeda. Altri modi di calcolare la correzione agli angoli finiti. Calcolo dell'effettivo momento trasferito nello spostamento del liquido. Calcolo basato sulla correzione alla stabilità iniziale. Casse piene e casse vuote. Il caso delle navi cisterna.
Le altre cause sbandanti. Lo sbandamento in evoluzione. La prova di evoluzione. Lo sbandamento durante la fase di girazione stabilizzata. Le assunzioni della normativa.
La formazione di ghiaccio sulle superfici esposte.
I carichi sospesi. Effetto sulla stabilità iniziale. Sbandamento durante lo sbarco di peso. Sbandamento durante l'imbarco di peso.
Le granaglie ed altri carichi scorrevoli.
Problemi di assetto.
Generalità sulle inclinazioni longitudinali. Il caso generale. Il caso delle piccole inclinazioni. La condizione di equilibrio longitudinale. Esempio: il caso della carena dritta.
I problemi fondamentali degli assetti. Risoluzione del primo problema degli assetti. Risoluzione con metodo approssimato. Risoluzione mediante diagramma del Bonjean. Risoluzione del secondo problema degli assetti. Risoluzione con metodo approssimato.
Imbarco, sbarco e spostamento di pesi.
Spostamento di peso. Spostamento verticale. Spostamenti di pesi nel piano orizzontale. Spostamento trasversale di peso. Metodo dello spostamento del centro di gravità. Metodo del momento sbandante. Spostamento longitudinale di peso. Metodo dello spostamento del centro di gravità. Metodo del momento sbandante.
Imbarco e sbarco di peso. Imbarco di peso con metodo approssimato sfruttando lo spostamento di peso. Variazione di stabilità in conseguenza dell'imbarco di peso. Variazione di stabilità iniziale. Imbarco di peso con il metodo approssimato di peso piccolo.
Prova di stabilità.
La pesata della nave.
Prova di inclinazione.
I criteri di stabilità a nave integra.
Criterio generale di stabilità.
Criterio meteorologico.
Falla.
Determinazione della posizione dell'equilibrio con il metodo per sottrazione di carena.
Risoluzione con metodo approssimato per sottrazione di carena.
La stabilità residua.
Determinazione della posizione di equilibrio con il metodo per aggiunta di carico liquido.
Confronto tra i due metodi.
La stabilità iniziale.
Lunghezze allagabili.
Definizioni.
Diagramma delle lunghezze allagabili.
La compartimentazione delle navi.
Introduzione. Definizioni. Applicabilità della solas. Schema generale. Navi passeggeri. Navi da carico secco di lunghezza superiore ad 80 metri. Stabilità. Paratie dei gavoni, dello spazio apparato motore, gallerie degli alberi motori. La compartimentazione longitudinale delle navi da carico secco pre-solas 90.
La paratia di collisione. Paratie del gavone di poppa e dello spazio apparato motore.
La compartimentazione longitudinale della navi da carico secco pre-solas 90 o di lunghezza inferiore ad 80 metri. Il doppio fondo. Compartimentazione delle navi passeggeri con il metodo del criterio di servizio. Permeabilità. Lunghezze ammissibili dei compartimenti in una nave passeggeri.
Criterio di servizio. Compartimentazione. Stabilità in allagamento. Allagamento asimmetrico e condizione finale di equilibrio. La marca di compartimentazione per le navi passeggeri. Compartimentazione delle navi passeggeri con metodo probabilistico.

Università  degli Studi di Trieste
Ingegneria
C.d.l. triennale in INGEGNERIA NAVALE
14INC.