Simulación del fluido-estructura de las velas en embarcaciones

Abstract

[ESP] Este trabajo presenta un estudio de los elementos necesarios para modelar las formas que adoptan las velas de una embarcación cuando están sujetas a la acción del viento. Esto se consigue mediante el uso de diversos modelos de elementos finitos, tanto barra como placa, así como técnicas de resolución estática y dinámica, acompañadas del uso de análisis de vibraciones y relajación dinámica. Además, se han estudiado e implementado diversas técnicas heurísticas para modelar el fluido en el que trabajan las velas. Todas estas técnicas y elementos se han implementado en un software general de elementos finitos, MefBench, y con él se han realizado diversos análisis dinámicos para simular como trabajan diversas estructuras. Entre otras se han simulado una estructura offshore tipo jacket, una vela mayor y un spinnaker simétrico. [ENG] This work presents a study of the different elements that are needed for modelling the flying shape of sails in a sailing vessel when they are acting under wind action. This is achieved using different finite element models, both beams and plates, as well as static and dynamic solvers, with the help of vibration analysis and dynamic relaxation techniques. Moreover, some heuristic techniques, which calculate the action of fluid on sails, have been studied. All these techniques and elements have been implemented in a general finite element software, named MefBecnh, which has been used for the dynamic analysis and simulation of different structures. Among them, these simulations include a jacket-type offshore structure, a mainsail, and a symmetrical spinnaker.