Possibile flessione dello scafo

[refosco]

(29-03-2018 16:37)ZK Ha scritto:  Questo contenuto non e' visualizzabile da te Ospite. Se vuoi vederlo, REGISTRATI QUI .

tanto per chiarirsi un po le idee:
la stessa barca con uno sbandamento di 25 gradi.
due disposizioni di zavorra, una nel siluro sulla chiglia, una con la zavorra sulla falchetta.

quale e' il momento a cui e' sottoposta la chiglia nei due casi?

perche molti velisti sono convinti che ci sia un grosso momento flettente nel punto di giunzione tra chiglia e scafo ?

nel caso della zavorra in falchetta si, c'e' e importante, ma se la zavorra e' appesa sotto la lama.. il suo momento si somma con quello di segno inverso che fa sbandare la barca.. o no?

a ragionarci un po.. si capisce pure che piu le chiglie sono profonde piu le barche sbandano.. o no?

... sollecitato, ribatto: penso di averci ragionato molto, ma molto tempo fa: una delle regolette imparate da piccolo: meglio un peso in basso che in coperta e in falchetta. E' un test antico per le scialuppe di salvataggio: stabilità con persone sedute e persone in piedi. Gli sketch qui mostrati studiano una semplice situazione di equilibrio statico (spinta laterale sulla velatura, spinta del centro di carena, spinta idrodinamica antiscarroccio -o portanza della pinna- carico/peso in falchetta). Non viene mostrato il peso proprio della pinna. Quest'ultimo ha un effetto importante sia se parliamo di chiglie con "siluro", sia di chiglie in due parti (ghisa/piombo, quest'ultimo messo ben in basso) sia con chiglie sagomate tali da avere un proprio baricentro.... verso il basso. Avrete notato che citai casi di sollecitazioni dinamiche (onde, sbattimenti) e collassi della struttura che a mio avviso son legati alla fatica dei materiali. Ovvio che esistono pinne a peso zero (sulle derive, se inserite a baionetta, talvolta possono salire senza doverle tirare su). Faccio ancora la considerazione: per avere buone performance a vela si cerca di ridurre i pesi, e nel caso dei rendimenti delle "pinne" si cerca di farle con ottimi profili alari e per esse si cercano allungamenti importanti per avere massima portanza, con minimo attrito e resistenza al moto. Ciò porta ad avere una appendice, sotto la carena, che produce momenti flettenti.... (sia su asse x che y) da essere assorbiti dalla minor sezione possibile di scafo e, data la tecnica costruttiva usuale, con un numero di bulloni ... abbastanza ravvicinati. I bulloni resistono bene (non ho dubbio che siano facilmente dimensionabili, e poi si aggiunge un % in più p.es se calcoli fi 16 metti fi 20) ma la "flangia" pinna/impronta d'alloggio sullo scafo, di due materiali diversi, di cui uno composito (p.es. VTR) e in più in con fori ripeto ravvicinati.... mi sa che solo dati statistici di buona costruzione aiutino a dare la massima affidabilità... Immagino che p.es il RiNa abbia dato delle indicazioni o delle norme per calcolare e dimensionare, compito dei progettisti!

[ZK]

il disegnino e' relativo ai momenti generati nella zona tra scafo e lama di deriva dalle forze esterne.

lo spostamento della zavorra non modifica i momenti del caso perche e' traslata nella direzione della forza relativa.
nel caso B si capisce, spero che il senso della coppia raddrizzante si oppone a quello del vento e della portanza della chiglia.

in soldoni.. no, non ci sono sollecitazioni importanti sulle chiglie nel senso del rollio, altre molto importanti sono invece quelle sul piano del beccheggio.. sono loro che fanno quei danni che spesso capita di vedere nei cantieri.

[refosco]

(29-03-2018 20:57)ZK Ha scritto:  il disegnino e' relativo ai momenti generati nella zona tra scafo e lama di deriva dalle forze esterne.

lo spostamento della zavorra non modifica i momenti del caso perche e' traslata nella direzione della forza relativa.
nel caso B si capisce, spero che il senso della coppia raddrizzante si oppone a quello del vento e della portanza della chiglia.

in soldoni.. no, non ci sono sollecitazioni importanti sulle chiglie nel senso del rollio, altre molto importanti sono invece quelle sul piano del beccheggio.. sono loro che fanno quei danni che spesso capita di vedere nei cantieri.

... Mah, G, in genere nelle barche a vela dislocanti a carena dritta, è più basso di C, e può essere in chiglia. Allo sbandamento C si sposta, e G resta fisso, non penso che il peso proprio della pinna non determini momento per baglio. Ho visto curve di stabilità trasversale, per barche a vela, che mostrano un angolo di 110 - 120° come valore di annullamento. Concordo in assoluto che gli sforzi e momenti asse longitudinale sono molto gravi: tant'è che ad ogni incaglio in navigazione, va fatto accurato controllo sull'integrità della VTR dello scafo.... e ciò indica che non è facile appoggiare "tutto" il peso della barca sulla pinna. BV

[ZK]

@refosco, non so gli altri, io l' ho capito bene che ne capisci. non metterti in difensiva, non volevo "aggredirti", non fare tanta pubblicita alle barche con la chiglia lunga.. vanno a scogli meno delle altre, e' solo che ormai sono meno e navigano meno (si diverse ne ho viste spiaccicate sugli scogli)

fai un ipotesi folle alla zk, immagina che la pinna sia fissata in chiglia con una cerniera libera per baglio.. quando la barca sbanda la chiglia che fa?

quando la chiglia esce dall' acqua allora si siamo sicuri che la componente di portanza sia nulla e che ci sia un momento importante.. momento facilino da calcolare non trovi? pensi che siano in molti ad averlo provato con le barche da crociera? io non starei li a fare un sondaggio.. un centesimo che siamo pochi pochi.

[ZK]

per quello che riguarda il sistema di madieri chiglia delle barche con la pinne mi piacerebbe che si capissero alcune cose:

quelle sollecitazioni sul piano di beccheggio sono importanti, il rina ha fatto un unica stima ed e' arrivato su una canting keel a misurare 4 g di accelerazione, qualcosa di meno dei parametri di progetto di una categoria B.

io non l' ho mai progettato una chiglia, qualche verifica su qualche palo.. nel meraviglioso mondo della nautica mi sono fermato li.

qualche telaio in cemento armato si, direi pure diversi.

mi chiedo:
perche un progettista non dovrebbe tener conto di come vengono alate e taccate le barche che progetta?
(ricordo che una sera un tale "vismara" parlava di calcolarle che potessero andare a scogli a 7 nodi.. altro che poggiare su un piazzale)
se un sistema lama chiglia madiere deve sopportare 4 g in tutte le direzioni perche la lama, madiere chiglia non dovrebbe sopportare il peso dello scafo? e non ragioniamo mica di mat o legno o roba marcia, si ragiona di strutture piu o meno monolitiche e decisamente simmetriche, non e' cemento armato dove la fibra (acciaio) lavora a trazione e il calcestruzzo lavora a compressione, sono simmetriche come distribuzione della fibratura, quando non sono addiruttura di acciaio come gli x. una trave ipe (che ben rappresenta il modo ragno delle barche) ha dei problemi de inverti il momento di flessione?
io con le barche a chiglia lunga ci navigo spesso da un paio di decenni, ci ho vinto un paio di campionati italiani e diverse altre regatelle in giro per il tirreno. sono gli oggetti piu pericolosi che esistano, perdonano meno di una moto da gp gli errori, e sanno far male sul serio.. ho sempre negli occhi un poraccio scalpato dalla varea di un boma a imperia, italiani poi vinti, che rimase in banchina diversi minuti che le tre ambulanze (a quali regate ce le trovi tre ambulanze a disposizione?) erano gia partite piene di feriti per l'ospedale. occhio a misurare le barche dalla loro capacita di resistere all' impatto con uno scoglio.. (sull' isolotto davanti ad Alghero ce n'e' una da sempre, sul calamita un altra.. spiaccicate li in alto che neanche si capisce come ci siano arrivate.. per citarne due.. se vuoi un elenco piu dettagliato.. e' lungo credimi)

[refosco]

(30-03-2018 22:06)ZK Ha scritto:  per quello che riguarda il sistema di madieri chiglia delle barche con la pinne mi piacerebbe che si capissero alcune cose:
...
mi chiedo:
perche un progettista non dovrebbe tener conto di come vengono alate e taccate le barche che progetta?...

Ciao, concordo che non siamo in "competition" su fatto tecnico, ma cerchiamo di dare informazioni sul problema "flessioni dello scafo" e in maggior dettaglio al problema "appoggio sulla chiglia" della barca a terra. Parliamo di pinna, cioè qualcosa di diverso dalla chiglia lunga o della costruzione dello scafo in maniera integrale con la chiglia. Siamo consapevoli che ad ogni sforzo esiste una deformazione atta a dare la reazione (resistenza) uguale e contraria. In questo 3D ci sono state osservazioni del tipo 1- "se la pinna è normalmente appesa, quando si appoggia la barca, la pinna spinge verso l'alto" 2- "una barca deve poter appoggiare il suo peso sulla pinna".
A mio avviso sono due condizioni che la tecnica costruttiva in uso, non da per certamente e sicuramente robuste. La pinna è una appendice dello scafo = mensola incastrata. Le pinne vengono costruite con materiale pesante per abbassare il baricentro più possibile. Il peso proprio della pinna è molto elevato. Lo scrupolo del costruttore (cantiere) è di rinforzare la zona di attacco della pinna con un ragno, in genere un controstampo, per irrobustire l'area, e distribuire i carichi sia lungo l'asse longitudinale, sia trasversale. In genere sono presenti più rinforzi nel senso delle ordinate (per baglio). La ricerca di minor peso, si estrinseca anche con la dotazione di canting keel (pinne basculanti) dove con manovra particolare si genera una portanza che fornisce coppia raddrizzante senza dare maggior peso alla pinna e alla barca >>> velocità maggiori o maggiore efficienza a vela! Ma per inclinare la pinna, penso si debbano applicare delle forze (con martinetti) per baglio. Dunque per le barche da diporto che definisco "mediterranee" (buona performance a vela con vento moderato-leggero) mix tra crociera e regata, non consiglierei di provare di appoggiare tutto il peso sulla chiglia. All'acquisto o utilizzo della barca, ricercherei con attenzione i dati di progetto e di costruzione, e solo se il Cantiere mi da assicurazione che vi è margine di sicurezza su ciò, applicherei una tale procedura. A suo luogo, indicai che molte costruzioni (inglesi) danno per assodato che la barca resti in secca sulla chiglia e su stampelle laterali, ma quei costruttori generalmente indicano che la barca "x" può essere fornita con "fin keel" ... ciò mi lascia pensare che non sia solo per distinguere diversi pescaggi per la stessa barca.

[ZK]

quando la barca "frena su un onda, la pinna tende a continuare la sua corsa.
spingera in alto sul madiere prodiero e tirera in basso su quello poppiero (o sulla chiglia ma non cambia il dato reso) per azzerare il momento generato dalla frenata.

in soldoni, indipendentemente dalla tecnologia e dal tipo di trave utilizzata per realizzare il madiere esso deve sopportare la forza del suo peso x 4 in entrambi i sensi, in su e in giu se la barca e' nata per non avere problemi in navigazione.

se' e' chiaro questo.. se uno scafo non pesa piu di 4 volte la lama+bulbo non ha problemi a resistere se appoggiato in chiglia... se ha problemi .. la vedo come @bullo, meglio non uscirci un mare.

[bullo]

Refosco hai mai dormito a pagliolo a centro barca durante una bolina con mare di bolina, magari con onda in prua e vento a 45°, le pacche che prende la barca sono mostruose mi è capitato di sentire la chiglia che vibrava, la barca cade nel cavo dell'onda lanciata alla massima velocità, siamo in regata non alla cappa fermi.
Migliaia di colpi, sollecitazioni.
Dormivo tra il tavolo e una seduta con materassino a pagliolo incastrato era il posto migliore, cerata e cintura di sicurezza indossate eravamo solo in due e in qualsiasi momento ero pronto a scattare fuori.
In marina non ho mai sentito dire per baglio ma sempre per madiere, modo di dire.
Non si abbassa il baricentro il più basso possibile altrimenti la barca beccheggerebbe e rollerebbe da far paura.
Non sono ingeniere ma se una barca non può essere appoggiata dolcemente sulla pinna vuol dire che ha grossi problemi strutturali.