Valores numéricos del casco usando SOLIDWORKS y EXCEL A continuación, se mostrarán los valores numéricos para el cálculo de estabilidad estática del casco. Se utilizó el software Solidworks para el cálculo de las áreas de las estaciones transversales y los planos de agua; el volumen sumergido; las mangas y la eslora en la línea de flotación; las astillas muertas por estación; el área exterior del casco; el centro de gravedad…Asimismo, en EXCEL se comprobó el volumen sumergido y se calculó el centro boyante, el momento de inercia y el metacentro. Peso del casco: El casco y estructuras internas serán compuestos por un sándwich de tela de fibra de carbono y un núcleo de nido de abeja Nomex Honneycomb. En conjunto, el grosor será alrededor de un centímetro. Peso del Casco Área exterior del casco 8.2248 Área interior del casco 7.40232 Materiales Duratec Duratec Duratec Carbon Twill Epoxy Nomex Honeycomb Carbon Twill Epoxy Peso (kg/m2) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3844 0.2 0.2 Peso 21.03920112 Peso + redondeos + codillos 32 Área de la estructura interna 5.65 Materiales Carbon fiber Epoxy Nomex Honeycomb Carbon fiber Epoxy Peso (kg/m2) 0.2 0.2 0.3844 0.2 0.2 Centro de Gravedad: Este calculo será el más variante de todos debido a que aún no hay un acomodo final del bote y aún faltan valores por detallar. Núme ro Artículo 1 Casco Centro de Gravedad Endurance VC LC Peso G VMOM G LMOM (kg) (m) (mkg) (m) (mkg) Casco 0.18 32 9 6.048 2.11 67.52 TC G (m) 0 TMOM (mkg) 0 3 Montaje 4 MPPT 3.153 3 5 Paneles 6.4 Sistema Solar 0.51 1 1.611183 0.4 1.2 0.52 2 3.3408 1.48 2.6 1.42 9 4.66644 7.8 0 0 0 0 9.1456 0 0 Cabina y tablero 6 7 8 9 Timonel Asiento Volante Acelerador Montaje del 10 hardware Pantalla Circuitos y 11 electrónicos 12 Motor 13 Baterías Caja de 14 baterías 70 1.753 2.04 0.27 0.59 0.35 0.75 0.6 41.3 0.61355 1.53 0.162 3.10 4 2.9 3.7 3.7 217.28 0 5.0837 0 7.548 0 0.999 0.25 0 0 0 0.0675 0.78 0.58 0.5 0.6 0.39 0.348 3.7 3.7 2.886 0 2.146 0.13 0 0.0754 0.68 0.6 0.408 3.7 Sistema de propulsión 0.17 40 0.68 27.2 3 Sistema de baterías 45.5 0.15 6.825 1 2.516 0 0 -6.92 0 0 45.5 0 0 3.3 0.15 0.495 Cables 1 3.3 0 0 5.4 0.15 0.81 1 5.4 0.25 1.35 Cables de 16 potencia Cables de 17 control 0.22 0.6 0.132 Electrónicos 3.7 0.814 0 0 Caja de 18 electrónicos 19 Electrónicos 1.13 2.3 0.3 0.339 0.3 0.69 Accesorios 1.91 1.91 2.1583 4.393 0 0 0 0 Bomba de 20 achique 0.3 0.09 1.5 0.45 0 0 62.1 0.25 62.1 0.25 5.75 0.3 Lastre Lastre 1 23 0.25 5.75 2.7 Lastre 2 23 0.25 5.75 2.7 -5.75 264. 806 0.2648 06 Masa total Volumen (1000 kg/m3) Centro de gravedad 105.0325 33 506.8860 4 1.4929 0.396639 55 1.914178 83 0.005637 71 Basándose en los reportes anteriores, el peso sin considerar un factor de seguridad del 20% es de 210 kg. Por ello, se decidió partir de los 220 kg más el 20% de seguridad; en total, el bote pesaría 264 kg. Coeficientes de forma. Volumen Fórmula Coeficiente (V) Coeficiente Coeficiente de bloque (Cb) Coeficiente de la maestra (Cm) Coeficiente prismático (Cp) 𝐶𝑏 = 𝑉 𝐿𝐵𝑇 0.529 𝐶𝑚 = 𝐴𝑚 𝐵𝑇 0.6576 𝐶𝑝 = 𝑉 𝐿𝐴𝑚 0.8039 0.268465 0.268465 Eslora (L) Manga (B) Calado (T) 4.6 0.92 0.12 0.92 0.12 Área en la maestra (Am) 0.0726 4.6 0.0726 Volumen desplazado Se calcula el volumen desplazado de 2 maneras: con las áreas transversales por estación y las áreas de los planos de agua de la obra viva. Se optó por este método para calcular el centro boyante vertical y longitudinal. Draft (m) 0.12 Distance between stations 0.46 Displacement Distance from FP ST 0 1 2 3 4 5 6 Station Area Ai (m2) 0 0.016 0.0373 0.0599 0.0707 0.0726 0.0726 LCB Simpson´s Multiplier SM 1 4 2 4 2 4 2 Ai*SM f(Vi) (m2) 0 0.064 0.0746 0.2396 0.1414 0.2904 0.1452 Longitudinal f(Vi)*Ni*(DBT) lever arm Ni (m3) 0 1 2 3 4 5 6 0 0.02944 0.068632 0.330648 0.260176 0.66792 0.400752 7 8 9 10 0.0726 0.0726 0.0726 0.0726 4 2 4 1 Volume (m3) Solidworks Masa (m ) (kg) 0.2904 0.1452 0.2904 0.0726 1.7538 7 8 9 10 0.935088 0.534336 1.202256 0.33396 4.763208 0.269 LCB (m) 3 2.716 0.2685 268.916 Volumen desplazado por medio de las áreas transversales. El centro boyante longitudinal se encuentra a 2.7 m. Distance between waterplanes 0.012 Displacement Waterline HT ABV BL Station Area T (m) Ai (m2) 0 0.012 0.024 0.036 0.048 0.06 0.072 0.084 0.096 0.108 0.12 VCB Simpson´s Multiplier SM 0 0.4592 0.9509 1.448 1.950 2.4491 2.9513 3.3466 3.453 3.5307 3.594 1 4 2 4 2 4 2 4 2 4 1 Ai*SM f(Vi) (m2) Vertical lever arm f(Vi)*Ni*(DBW) Ni (m3) 0 1.8368 1.9018 5.7924 3.899 9.7964 5.9026 13.3864 6.906 14.1228 3.594 67.1382 Volume (m3) 0.269 VCB (m) Solidworks (m ) 0.269 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.0220416 0.0456432 0.2085264 0.187152 0.587784 0.4249872 1.1244576 0.662976 1.5252624 0.43128 5.2201104 0.078 Volumen desplazado por medio de los planos de agua. El centro boyante vertical se encuentra a 0.078 m Cabe mencionar que ambas tablas coincidieron en el volumen, por ello, se consideran correctos. Área en la línea de flotación. La eslora en la línea de flotación fue de 4.6 y 5 en cubierta. La manga fue de .92 m y 1.0340 m respectivamente (se disminuyó con una tangente de .15 desde cubierta). Estación 0 Semimang a 0 Funció Multiplicador n Simpson orden 1/2 0.000 1 0.158 2 0.316 2 3 0.325 0.42 1 2 0.325 0.840 4 5 6 7 8 9 10 0.455 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 1 2 1 2 1 2 1/2 Sumas 0.455 0.920 0.460 0.920 0.460 0.920 0.230 5.846 Separació n entre estacione s 0.46 Área total (AWP) 3.5855 Solidworks 3.594 Cubo Multiplicad orden or Simpson 0 1/2 0.0039443 1 2 0.0343281 3 1 0.074088 2 0.0941963 8 1 0.097336 2 0.097336 1 0.097336 2 0.097336 1 0.097336 2 0.097336 1/2 Se calcula el momento de inercia Momentos de inercia IT Hay una diferencia despreciable entre los calados Kg por cm de inversión (KCI) 35.85547 Diferencia de calados T -0.11463 Finalmente se calcula el metacentro 0.22733 Función moment o 0.000 Astilla muert a 0 0.008 31.64 0.034 0.148 19.3 13.1 0.094 0.195 0.097 0.195 0.097 0.195 0.049 1.112 10.5 10 10 10 10 10 10 Radio metacéntrico Altura metacéntrica IT Volume 0.22733 0.268 KB KG 0.077751718 0.396639551 BM 0.84825001 KM 0.92600173 GM 0.529362179 Adjunto pdf. 2 1 Material: Material <sin especificar> Peso: 1790.83 B B 2.50 1.03 5 0.44 0.50 0.12 A 4.60 0.08 Dibujó: UP Hydro Fecha: 27/06/2021 Revisó: Ricardo Reyes Razo Nombre: Escala: 1:30 2 Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza. A Unidades: Tamaño: MKS A NewHull4 Hoja 1 de 2 1 2 1 Material: Material <sin especificar> Peso: 1790.83 B B 4.60 0.92 0.12 A A Dibujó: UP Hydro Fecha: 27/06/2021 Revisó: Ricardo Reyes Razo Nombre: Escala: 1:25 2 Producto SOLIDWORKS Educational. Solo para uso en la enseñanza. Unidades: Tamaño: MKS A NewHull4 Hoja 2 de 2 1
