Curso de Construcción Naval y Análisis Estructural

Lección 1 • Fundamentos de Estabilidad

Explica la altura metacéntrica, los brazos adrizantes y los criterios de estabilidad. Los requisitos de estabilidad impulsan directamente las decisiones de diseño estructural que se abordan en capítulos posteriores.

Lección 2 • Geometría del Buque y Forma del Casco

Presenta las dimensiones principales, los coeficientes de forma y las líneas del casco. Conecta el conocimiento geométrico con todos los análisis estructurales y de estabilidad posteriores.

Lección 3 • Clasificación de Buques y Marco Regulatorio

Examina los tipos de buques, las funciones de las sociedades de clasificación y las normas internacionales de construcción. Establece el contexto de cumplimiento que rige todas las decisiones de diseño y selección de materiales.

Lección 1 • Aleaciones de Aluminio en la Construcción Naval

Aborda las aleaciones de aluminio de grado marino, las designaciones de temple y el comportamiento frente a la corrosión. Se comparan la ventaja en peso del aluminio y los desafíos de unión frente al acero.

Lección 2 • Materiales Compuestos y Polímeros Reforzados con Fibras

Presenta los compuestos de fibra de vidrio, carbono y aramida utilizados en cascos y superestructuras. Se introducen el comportamiento anisotrópico y la teoría de laminados para el análisis estructural.

Lección 3 • Grados y Normas de Acero Estructural

Examina el acero dulce, el acero de alta resistencia a la tracción y los grados normalizados utilizados en cascos. La selección del grado de material afecta directamente los cálculos de escantillón del siguiente capítulo.

Lección 4 • Fatiga y Fractura en Estructuras Marinas

Aborda las curvas S-N, los factores de concentración de esfuerzos y los fundamentos de la mecánica de fractura. La predicción de la vida por fatiga sustenta el diseño de detalles estructurales en capítulos posteriores.

Lección 1 • Forro del Casco y Disposición de Tracas

Detalla el forro del fondo, pantoque, costado y traca de cinta, incluyendo el adelgazamiento del espesor. El forro del casco es el límite estanco primario y un elemento estructural clave.

Lección 2 • Cubiertas, Plataformas y Doble Fondo Interior

Describe el forro de cubierta, las brazolas de escotilla, el forro del doble fondo interior y las plataformas. Estas superficies soportan las cargas de la carga y contribuyen al módulo de sección de la viga buque.

Lección 3 • Miembros Estructurales Transversales

Examina cuadernas, varengas, bulárcamas y mamparos transversales como refuerzos laterales. Los miembros transversales resisten la presión hidrostática y las fuerzas de distorsión.

Lección 4 • Construcción de la Superestructura y la Caseta

Aborda los niveles de la superestructura, el armazón de la caseta y su interacción con el casco principal. Se introduce aquí la contribución de la superestructura a la resistencia de la viga buque.

Lección 1 • Sistemas de Armazón Combinados y Especiales

Aborda el armazón mixto donde el fondo es longitudinal y los costados son transversales. Se tratan los buques portacontenedores, los buques RoRo y otras disposiciones especiales.

Lección 2 • Continuidad Estructural y Trayectoria de Cargas

Explica cómo se transfieren las cargas a través de las conexiones entre miembros primarios. Las discontinuidades provocan concentraciones de esfuerzos que se analizan en el capítulo de análisis estructural.

Lección 3 • Sistema de Armazón Longitudinal

Examina los longitudinales poco espaciados soportados por bulárcamas ampliamente espaciadas. Optimiza el módulo de sección de la viga buque para grandes buques tanque y graneleros.

Lección 4 • Sistema de Armazón Transversal

Analiza el arreglo tradicional de cuadernas transversales poco espaciadas con refuerzos longitudinales. Es adecuado para buques cortos y aquellos con cargas transversales frecuentes.

Lección 1 • Cargas Estáticas y Distribución de Pesos

Aborda el peso del buque vacío, el peso muerto y la distribución de la carga a lo largo del casco. Los casos de carga estática forman la línea base para todos los cálculos de resistencia estructural.

Lección 2 • Cargas Locales de Presión

Aborda la presión hidrostática del mar, la presión interna en tanques y la presión de la carga sobre la estructura. Las cargas locales dimensionan placas y refuerzos individuales, independientemente de la flexión global.

Lección 3 • Combinación de Cargas y Casos de Diseño

Explica cómo se combinan las cargas estáticas y dinámicas en los casos de carga de diseño gobernantes. La combinación adecuada de cargas previene tanto el sobredimensionamiento como el subdimensionamiento inseguro.

Lección 4 • Cargas Inducidas por Olas y Estados del Mar

Introduce los espectros de olas, la altura de ola significante y los momentos flectores inducidos por olas. Las cargas por olas son la entrada dinámica dominante para el diseño de la viga buque.

Lección 1 • Pandeo y Resistencia Última

Aborda el pandeo elástico e inelástico de placas, el pandeo de columnas y el colapso progresivo. El análisis de resistencia última asegura que el casco sobreviva a eventos de carga extrema.

Lección 2 • Métodos de Escantillón de Placas y Refuerzos

Dimensiona el forro del casco, el forro de cubierta y los refuerzos utilizando fórmulas basadas en presión de las reglas. Los cálculos de escantillón vinculan las entradas de cargas locales del capítulo anterior con las dimensiones de los miembros.

Lección 3 • Criterios de Resistencia Longitudinal

Aplica los límites de esfuerzos permisibles y el módulo de sección requerido según las reglas de clasificación. Los estudiantes verifican si una sección maestra propuesta cumple con los requisitos mínimos de resistencia.

Lección 4 • La Viga Buque como una Viga

Modela el buque como una viga no uniforme bajo flexión y cortante combinados. Esta analogía es la base de todos los cálculos de resistencia longitudinal.

Lección 1 • Interpretación y Validación de Resultados

Enseña la lectura de contornos de esfuerzos, la verificación de fuerzas de reacción y la comparación con cálculos manuales. La validación frente a soluciones analíticas genera confianza en la precisión del modelo.

Lección 2 • Análisis Estructural Local con Malla Fina

Aplica modelos de malla fina a detalles críticos como puntas de cartelas y esquinas de escotilla. Los resultados de la malla fina alimentan directamente las evaluaciones de fatiga y fractura.

Lección 3 • Aplicación de Cargas y Condiciones de Contorno

Demuestra la aplicación correcta de cargas hidrostáticas, de carga e inerciales en modelos FE. La aplicación incorrecta de cargas es la fuente más común de resultados de FEA no válidos.

Lección 4 • Modelado Global FE de la Viga Buque

Aborda los modelos globales de malla gruesa para el análisis de flexión de la viga buque y el flujo de cortante. Los modelos globales identifican regiones de altos esfuerzos que requieren submodelos de malla fina.

Lección 1 • Evaluación de Riesgos Estructurales y Monitoreo

Introduce la planificación de inspecciones basada en riesgos, el monitoreo de la salud estructural y la estimación de la vida remanente. El monitoreo proactivo reduce las fallas inesperadas y extiende la vida útil del buque.

Lección 2 • Métodos y Normas de Reparación Estructural

Detalla los procedimientos de renovación con placas de inserción, perforación para detención de grietas y reemplazo de refuerzos. Las reparaciones deben restaurar la resistencia original y cumplir con los requisitos de clasificación.

Lección 3 • Mecanismos de Degradación Estructural

Analiza la pérdida por corrosión, la fisuración por fatiga y la deformación como modos primarios de degradación. Comprender los mecanismos de degradación guía el alcance y la frecuencia de la inspección.

Lección 4 • Métodos de Ensayos No Destructivos

Aborda la medición de espesores por ultrasonido, partículas magnéticas, líquidos penetrantes y radiografía industrial. La selección del método END depende del tipo de defecto, la ubicación y las restricciones de acceso.