Dinâmica e Hidrodinâmica de Corpos Flutuantes

Objetivos

Adquirir competências para o cálculo de respostas dinâmicas do navio em ondas regulares e irregulares. Adquirir competências específicas em hidrodinâmica naval que são essenciais para a determinação das forças hidrodinâmicas induzidas pelas ondas que actuam nos navios. Os alunos ficam preparados também para desenvolver e utilizar programas simplificados de comportamento do navio e plataformas offshore no mar.

Programa

Revisão do comportamento dinâmico de um sistema com um e dois graus de liberdade. Estudo do comportamento dinâmico de um navio sujeito a oscilações regulares. Formulação e linearização do problema hidrodinâmico do navio em ondas. Teoria das faixas. Massa adicionada e hidrodinâmica de amortecimento pelo método da transformação conforme. Equações dos movimentos. Movimentos relativos, velocidades e acelerações. Soluções numéricas para o problema hidrodinâmico. Balanço não-linear de navios e métodos de estabilização. Aplicação da análise dimensional. Ensaios experimentais do comportamento do navio em ondas com modelos à escala. Respostas do Navio em Ondas Irregulares. Função de transferência. Espectro de resposta. Respostas do navio em estados do mar irregulares. Espectro de resposta. Momentos de área do espectro de resposta e estatísticas relacionadas. Modelos probabilísticos de curto e longo prazo da resposta do navio.

Pré Requisitos

Cálculo a uma variável, Cálculo a várias variáveis, Aplicações de cálculo e Equações Diferenciais, Computação e Programação, Probabilidades e Estatística, Mecânica dos Fluidos I, Arquitectura Naval, Estática e Estabilibade de Corpos Flutuantes.

Competências Transversais

Análise de dados medidos em laboratório (10%), trabalho em equipa (10%)

Componente Laboratorial

Execução de ensaios de sistemas oscilatórios com um grau de liberdade. Visita a um laboratório de hidráulica marítima e participação aos testes de modelos de navio em ondas regulares e irregulares. Analise dos dados medidos.

Componente de Programação

Desenvolvimento de um código para a estimação das respostas do navio. Desenvolvimento de um código pela analise dos dados medidos em laboratório. (20%)

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho de grupo. Em qualquer avaliação todo os aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.