GEOMETRIA DELLE CARENE

In questo topic "TUTORIAL" tratteremo solo della geometria della carena dei ponti escludendo la costruzione tecnica, dell'arredo e delle differenze che esse apportano alla carena, delle deformazioni che la carena subisce.


Preferirei che non aggiungeste altri post successivi in modo che lo stesso topic risulti leggibile scorrevole e chiaro a i nuovi arrivi per domande o altro aprite un altro topic con la domanda specifica e li discuteremo la cosa

Il piano di costruzione non è altro che un disegno che rappresenta la nave secondo curve di livello delle 3 viste principali.
Rappresenta le sezioni secondo i piani normali ai piani delle viste considerate tramite proiezioni ortogonali di sezioni arbitrarie della carena.
Una carena è una superfice che ha raggi di curvatura nello spazio, quindi suddividiamo la carena in tante fette(sezioni) lungo i tre piani dello spazio cartesiano,


i piani delle proiezioni ortogonali della nave sono
a) piano longitudinale o diametrale
b)piano orizonale
c) piano trasversale

Nel piano lungitudinale o piano diametrale, ovvero il piano di simmetria della nave (nel caso di una carena simmetrica),
possiamo identificare vari tipi di curve.
le linee d acqua, le linee longitudinali (o longitudinali)e le ordinate

In rosso abbiamo il profilo diametrale o traccia del diametrale,
in azzurro i longitudinali che rappresentano le sezioni a distanze note dal piano diametrale parallele ad esso e il quadrettato in bianco rappresenta il grigliato ortogonale al diametrale , dove le linee verticali sono le ordinate e le linee orizzontali sono le linee d acqua viste dall'alto.



in quest altro piano( il piano delle linee d acqua o orizzontale) abbiamo in azzurrino le linne dacqua, le linee bianche orizzontali sono i lngitudinali visti dall'alto, mentre quelle bianche verticali sono le ordinate viste enrambe viste dall'alto.


ultimo piano, piano delle ordinate o dei trasversali.
Qui in azzurro si vedono le ordinate: le bianche verticali sono i longitudinali e le bianche orizzontali sono le linee d'acqua



questa è una rappresentazione globale del tutto.

definiamo delle linee caratteristiche della nave

la 1 wl in rosso è la linea di galleggiamento teorico ,ovvero una linea che serve per definire determinate proprieta alla carena, quali dislocamento metacentro centro di carena e vari coifficenti.
la 1 wl e del tutto teorica dato che la nave non ha sempre l stesso carico che puo variare anche in viaggio, e solo una previsione della nave a pieno carico secondo un modello probabilistico e statistico in condizioni normali

sopra la 1 wL o dwl (designed water line)
vi e il gallegiamento massimo sempre teorico oltre il quale non e assicurata una completa tenuta stagna .
al di sopra del galleggiamento massimo parliamo di opera morta al di sotto invece la parte di carena si parla di opera viva

abbiamo poi il dt(dritto del timone in giallo),dp(dritto di prua) ap(perpendicolare addietro),fp( perpendicolare avanti),LB (linea di base),LS(linea di costruzione o del sottochiglia).
se la carena è a differenza di immersioni le 2 linee LB e LS non coincideranno ,dato che una segue la chiglia e l altra e una linea parallela alla linea di gallegiemento ,passante per l intersezione della MP(perpendicolare al mezzo) e la linea di costruzione.

la perpendicolare al mezzo è una linea al mezzo tra la ap e la fp.( non coincide necessariamente con l ordinata maestra)

l ap e la fp sono perpendicolari al galleggiemento passanti per le intersezioni del dritto del timone e dritto di prua con la linea di gallegiamento.

definito il piano di costruzione concettualmente, introduciamo come viene disegnata la carena.
in genere in italia abbiamo i tre piani disposti nel seguente modo in alto la traccia del diametrale sotto il piano delle linee d acqua e di lato a destra del piano diametrale il piano delle ordinate




ogni ordinata dista da un altra secondo una certa distanza (lambda )distanza tra le ordinate.
che e proporzionale alla lunghezza tra le perpendicolari generalmente in numero pari

in italia l ordinata all altezza della parpendicolare addietro (AP)viene indicata con 0 e ogni successiva ordinata viene numerata crescendo 1,2,3,4 andando verso prua fino alla fp e oltre se necessario .

le ordinate intermedie infittite nella zona prodiera e poppiera ,per rettificare e rappresentare meglio la carena (dato che il quelle zone la superfice compie raggi molto piu stretti quindi è necessario aumentare la densita dei punti di controllo della superfice) vengono numerati secondo frazioni tra 2 ordinate esempio 3e 1/3.
tutte le ordinate a poppa della ap sono numerate negativamente sempre con la stessa distanza lambda
i gallegiamenti(o linee dacqua) sono numerati con 1 per la linea di gallegiamento e 0 per il gallegiamento alla linea di base tutti i gallegiamenti intermedi sono numerati secondo frazione 1/2,1/4 ,1/12 ecc ecc.
tutti i gallegiamenti superiori o meglio piani dell opera morta sono numerati in senso crescente 1,2 1,5 2 3 sempre equidistantemente secondo una distanza tau ;fino a comprendere l intera carena.

i longitudinali sono numerati con( L intersecato C )PER IL diametrale 1 per la larghezza massima e tutti i longitudinali intermedi indicati secondo frazione






alcuni esempi di piani di costruzione pessimi
il primo ha 2 piani dei trasversali cosa inutile dato che in genere nel piano dei trasversali o delle ordinate vengono rappresentate entrambe le viste poppiera e prodiera, il secondo invece ha una distanza tra le ordinate rappresentata errata tra le perpendicolari

nel secondo piano vi sono alcuni piani sul trasversale marcati in verde che sezionano la carena obliquamente questi tipi di sezioni vengono rappresentate per controllare se la carena e intersecando tutti e 3 i piani secondo metodi grafici

in genere si scelgono piani obliqui che passano per le intersezioni dei quadrettati per avere dei punti tripli ovvero punti della carena dove in tutte e tre le viste tali punti coincidono con l intersezioni del quadrettato arbitrario scelto che era rappresentato in bianco nel post precedente.

un esempio di punto triplo
questa volta non sugli obliqui ma sugli ortogonali e questo


all ordinata 5 e al longitudinale 3/8 alla 1/2 wl abbiamo un punto triplo ovvero un punto che è intersezione di tutte e tre le sezioni considerate questo tipo di punti sono chiave nel disegno della carena dato che fissano la carena passante in quel punto risulta cosi facile ma elaborato controllare punto per punto ogni punto in cui passa la superfice della carena per far si che ogni linea coincida perfettamente in tutti e tre i piani



ps
un occhio attento notera che nel piano delle linee dacqua il longitudinale che io chiamo3/8 corretto per gli altri due piani è sbagiato nel piano delle linee d acqua che li risulta 2/8 o meglio 1/4

Ciao Caracciolo Grazie per la lezione.
Vorrei porti una domanda:
Perche la perpendicolare addietro, e la perpendicolare avanti, stanno in queste posizioni, ovvero nell' intersezione con la wl, e il dritto di poppa e di prua, e non nell fuori tutto?
Forse per delimitare la porzione di scafo immersa?
Ciao salvatore!

ciao salvatore la domanda e pertinente
la risposta sara piu chiara quando entreranno i volumi in gioco nei calcoli per dislocameto metacentro deviazione alla virata

per ora ti posso dire che sono caratteristiche dinamche della nave notevoli,
la posizione del timone e fondamentale nei calcoli e in genere definisce il limete ultimo della superfice bagnata per le navi di grosse imbarcazioni
lo stesso vale per la prua ( di fatti interpreteremo tutto basandoci sulla linea d acqua peincipale tutto quello che ce sopra la carena non e una caratteristica studiata per le caratteristiche della nave interpretata come superfice ideale(per ora siamo in uno spazio ideale facciamo superfici e stabiliamo delle caratteristiche fisiche statiche sempre idealizzate)
nelle costruzioni navali entreranno in gioco la distibuzione dei pesi ecc ecc
ovvio che tu se vuoi puoi trovare un altra schematizzazione magari piu utile per altre cose che ti intreressano

premesso che quelli nati sotto il segno del maiale e meglio che si rileggono dall inizio il post


capito che l unica cosa certa nel nostro disegno sono i punti che la superfice interseca con i piani di sezionamento descriviamo alcune caratteristiche per identificare una carena

l angolo di quartabuono


che e l angolo che la tangente alla superfice sul piano della linea dacqua specifica , rispetto al piano diametrale


e l angolo di svasatura il corrispettivo per le ordinate stavolta riferito alla linea di base e ai gallegiamenti





(le 2 tangenti secondo i riferimenti essendo rette sono contenute in un piano (o formano un piano)anchesso tangente alla superfice la verticale associata opportunamente ad un vettore che prende il nome di gradiente della superfice la funzione gradiente sulla superfice ,se mettiamo sotto funzione il gradiente la funzione deve essere una funzione regolare con determinate proprieta se vi interesa approfondite da soli argomento" gradiente di una superfice"
se viene rispettata questa condizione la superfice della carena è regolare e rettificata)senza bozzi in parole povere

per le ordinate abbiamo le seguenti caratteristiche



per rientranza e stellatura indichiamo valori dimensionali
mentre per l angolo tra fondo e gallegiamento e l angolo di stellatura

tieniamo presente
che i piani di costruzioni sono sempre in fuori ossatura ,ovvero considerano la superfice che forma esternamente l ossatura della nave, ma esistino anche i piani interno ossatura e fuori fasciame , ovvio dire che il fuori ossatura coincide con l entro fasciame.


la stellatura e la rientranza hanno per lo piu funzioni pratiche
la stellatura serve a centro nave per aumentare la superficie e la resistenza di deriva o verso prua e poppa a facilitare la virata all appoggio sull acqua
oltre a diminuire il CB OVVERO DETTO PROPRIAMENTE COIFFICENTE DI VOLUME
la rientranza sconveniente per una riserva di stabilita quando la nave sbandata determina evolute metacentriche sconvenienti ,decrescenti all aumento del angolo .
per lo piu una funzione militare o di bilancio delle forme o dei pesi in base al utilizzo proprio.
militare:per aumentare la deviazione dei proiettili e aumentare la superfice (da penetrare) di impatto del proiettile .

il ginocchio collega fondo e fiancata
puo avere o un solo raggio di curvatura o una curva generata da un evoluta di centri

Ciao caracciolo.
Scusami due domande:
1.Cos' è la resistenza di deriva?
2.Se puoi ripetere il concetto di rientranza? E in special modo per aumentere la superficie d'empatto del proiettile,questa frase non l'ho capita mica.

la resistenza di deriva e una resistenza idrodinamica tale che lo scafo non scarrocci ovvero navighi di lato, per le barche a vela e una componente dinamica fondamentale, altrimenti la risalita del vento te la scordi, vai solo di poppa pura, come le mongolfiere .

per resistenza ad impatto di un proietto e una laurea a parte della specializzazione (navi da guerra)
cerchero di essere semplice




in questo esempio che hai 2 murate una inclinata e una retta un bilancio delle forze

fp e la forza all impatto del proietto che deve essere divisa tra forza tangente alla murata e la forza normale alla murata il proietto diversamente sara sollecitato dalla forza normale alla murata uguale e contraria alla fpn,sommata alla forza tangenziale del proietto stesso che non avrà ness componente contraria.

in poche parole aumentando l inclinazione, aumenta la forza tangenziale fpt e diminuisce quella normale, quella a cui deve resistere la murata a penetrazione.
ora in caso ideale avrai che il proietto rimbalza come nella carambola ,mentere nella nave avrai una deformazione, ora ci sono modelli teorici per le deformazioni a penetrazione per le lamiere ,che richiederebbero 10 anni di studio l unica cosa che devi sapere, è che piu è piccola e la forza normale meno dovrai dissiparne in deformazioni meccaniche sulla murata


per l aumento della sezione significa che dovendo penetrare una lamiera retta lo spessore da penetrare considerato sara lo spessore della lamiera mentre per la superfice inclinata la sezione aumenta dato che lo spessore considerato e lo spessore della lamiera moltiplicato per un angolo il cui risultato e maggiore sicuramente di uno


quindi meno forza da dissipare piu superfice su qui scaricare la forza

questo tipo di concetto di nave e piu dell 800 pensiamo alla merrimack (anche se non sono murate o alle grosse corazzate 800tesche monitori ad esempio , oppure all inclinazione nei vascelli o fregate specialmente le francesi

la rientranza ha anche una altro ancor piu importante ruolo aumentare la sezione bassa e diminuire quella alta per abbassare il centro di massa questo
fin quando non cerano pompe sufficentemente potenti per giocare con la zavorra sulle navi
spero di averti risposto

anche se con le carene centra poco era solo per dare un senso alle forme che vediamo sulle navi
meglio ritornare alle forme di carena non trasciniamo il tread in off topic

posto un pdf per dare ulteriori informazioni del professor miranda sull argomento http://www.meteopozzallo.it/teorianave/gdn6.pdf

dopo aver letto il pdf
possiamo introdurre le semilarghezze
detto in parole semplici delle distanze ortogonali al piano diametrale partenti dalle intersezioni del grigliato del piano longitudinale caratteristiche proprie di ogni carena

come nell esempio postato per l ordinata colorata in rosso per ogni linea d acqua abbiamo una semilarghezza

ovvio che possiamo considerare anche semilarghezze per le linee dacqua di fatto le semilarghezze di una carena essendo intersezioni del grigliato sono lolcalizzate dalle coordinate date da linee dacqua e ordinate

i punti ricavati sono punti in cui e passante la nostra superfice di carena

[u][b]

TROVARE ALTRE ORDINATE
se abbiamo un piano di costruzione e vogliamo trovare una generica ordinata della superfice
ci muoviamo in questo modo
suponiamo che vogliamo trovare una ordinata tracciamo sul piano delle linee dacqua l ordinata da trovare(nel disegno è colorata in verde

misuriamo ogni linea d acqua e vediamo dove ogni linea dacqua interseca la nostra sezione ricavando delle semilarghezze tali da costruire il profilo della nostra sezione incognita


in rosso nel piano orizzontale troviamo proprio le semilargheze che riportiamo sul piano trasversale

per aumentare la quantita di punti possiamo prendere delle semialtezze dalla linea di baseprendendo pero questa volta le distanze che interseca la nostra sezione con le tracce dei longitudinali e riportate sul piano trasversale nello stesso modo sempre a riferimento della linea di base che stavolta forma un pianole riportiamo sul disegno e facciamo passare una corva per tutti i punti trovati

lo stesso procedimento va usato per trovare linee dacqua intermedie o longitudinali intemedi
ovviamente usando sempre i punti di riferimento quali piano diametrale linea di base perpendicolari addietro e perpendicolari avanti


se la carena e stata rettificata bene i punti formeranno sempre una corva regolare senza bozzi altrimenti bisogna nuovamnente pulire la superfice di nuovo

nel passato fino all avvento dei computer
nella proggettazione delle forme di una nave si proceva cosi tracciate maestra , linea dacqua principale e profilo si tracciavano delle curve si diminuiva l intervallo tra ordinate linee d acqua e longitudinali via via si ottenevano punti sempre piu precisi della carena arrivati ad una buona tolleranza si passava alla sala a tracciare

Trovo che questa sia una parte fondamentale per comprendere ciò che andiamo facendo e soprattuto Luigi, sei l'unico in grado di farlo ma, permettimi di contestare la forma di poca attenzione alla scrittura, non sembra neppure che tu sia ad un passo dalla laurea Amico mio, scrivo meglio io che ho la terza media. Dovresti correggere i moltissimi errori di battuta e anche di ortografia. Leggere non solo non è facile ma se in più uno deve interpretare, diventa difficile senza dubbio. Dai, che ce la fai sicuramente.

e si me culpa:oops:
non e facie fare cose con un pc settato con la tastiera tedesca durante l istallazione ho avuto problemi le tastiere tedesche non sono come quelle italiane ad esempio se premo è mi esce ö la o con i due puntini sopra che e un accento particoalre tedesco che si chiama omlaut tutte le doppie funzioni dei tasti sopra i numeri risultano diversi compreso puntegiatura a volte vado a tentativi li premo tutti e poi tolgo le parti che non servono per ora mi ricordo solo ? al posto di- serve per le domande capito

come dissi gia un altra volta la tastiera ha l ordine delle lettere strano
se vi siete mai chiesti perche
e perche le vecchie macchine da scrivere avevano dei meccanismi e chi le ha avute
sa che se si premono due tasti vicini o sullo stesso meccanismo
la macchina da scrivere si inceppa per questo le lettere sono state disposte in un modo tale che per un fatto probabilistico delle parole di una lingua
si tengono esternamente le lettere usate e internamente quelle usate di meno
tutto fatto per non inceppare la macchina
ora la lingua tedesca hasillabe diverse e un ordine probabilistico diverso quindi alcune lettere hanno posizioni diverse è non esiste nemmeno l accento l apostrofo non so se ce per il resto mi scoccio di trovare le cose
qualcuno dira giustamente ma perche non ti dediche a settare una decente tastiera italiana
risposta non ho tempo e poi il pc mi annoia arrivati ad un certo
ha un qualcosa di inlogico a volte e per me e una fonte di nervosismo i miei pc hanno subito cose incredibili anche per gli esperti

poi se aggiungiamo che non ho la scrivania e tengo la tastiera sulla gambe e molto facile saltare una battuta

ps per la virgola e punto uso andare direttamente a capo invio e uguale dapertutto

per il resto non ho scuse e solo che sono pigro e non rileggo
scrivo come se stessi parlando

A grazie ora ho capito,diciamo che su un piano inclinato un proietto perde la forza di penetrazione.
E come se io spingessi con un punteruolo su un piano inclinato,è più difficile penetrare un piano inclinato che uno perpendicolare.
Giusto?

si esatto in via teorica
in realta la cosa e molto piu complessa esistono proietti diversi bastano pochi gradi dal 15 in poi che il proietto fa piu fatica ad entrare
qui il modello e lineare rispetto all inclinazioni nella realta e esponenziale
ci sono i proietti a frammentazione di rame al fosforo a testa fusa

poi ce tutta una teoria non dimostrata approssimata sulla penetrazione del tutto teorica inesatta ma pratica
in realta siamo ancora in alto mare

veramente interessante, complimenti, spero di poter mettere a frutto, a breve, almeno parte di quello che imparerò
grazie
gatto rosso

ciao una lezione interessante .. pero ho una domanda questa lezione puo essere aplicata anche in un modello per farlo navigare?

ciao scusa se rispondo solo ora ma non avevo visto che il topic era andato avanti.


Certo che puoi applicare questi principi ai modelli naviganti,essi sono indipendenti dall'argomento, puoi applicarli a qualsiasi rappresentazione di superfici e di volumi che hanno 2 raggi di curvatura per ogni punto della superficie esterna considerata
per un modello navigante ti servono 2 ulteriori studi sul modello oltre la geometria:la statica e la dinamica per quanto riguarda la parte teorica,poi ti serve tutta la parte pratica che riguarda le tecniche da usare in base a quello che ti sei prefissato di costruire