Ship-Moorings

Es un sofisticado programa informático diseñado para simular el comportamiento dinámico de uno o varios cuerpos flotantes amarrados a estructuras fijas (muelles, pantalanes) así como a estructuras flotantes (fondeo, monoboyas SPM, campos de boyas MBM, pontonas), bajo la acción combinada del viento, el oleaje y las corrientes.

Es un modelo completamente dinámico, con 6 grados de libertad, en el dominio del tiempo y no lineal (curvas de deformación reales de líneas de amarre, catenarias y defensas). Destaca por su versatilidad:

  • Aguas profundas y someras
  • Muelles verticales y sobre pilotes
  • Buques fondeados, monoboyas, campos de boyas, abarloados (Ship-to-Ship)
  • Estructuras flotantes diferentes de buques convencionales

Diseñado por: Alkyon-Arcadis, Hydraulic Consultancy & Research (Holanda). Transferencia de la propiedad y control en 2024 a favor de Siport21

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    Ship-Moorings resuelve la ecuación de movimiento del buque según Cummins (1962). La ecuación describe el movimiento del buque en 6 grados de libertad (x, y, z, Φ, θ, ψ) en el dominio del tiempo. Las características de respuesta hidrodinámica del buque se basan en la teoría de difracción 3D en el dominio de frecuencia. La transferencia al dominio de tiempo se realiza según Oortmerssen (1976). Las fuerzas excitadoras de olas de segundo orden y baja frecuencia en aguas poco profundas se modelan según Pinkster (1980).

    Las fuerzas externas incluyen fuerzas excitadoras de olas, fuerzas de reacción hidrodinámica, fuerzas de reacción hidrostática, fuerzas viscosas hidrodinámicas, fuerzas de viento, fuerzas de corriente y fuerzas en amarras y defensas. Las fuerzas excitadoras del oleaje incluyen olas irregulares de primer orden y onda larga de segundo orden (importantes para grandes buques) y fuerzas de deriva media de olas (importantes para buques amarrados a boyas). Los coeficientes para las fuerzas de reacción hidrodinámica de alta frecuencia se aplican usando funciones de retardo según Cummins, permitiendo calcular las fuerzas asociadas en función de los movimientos de cada modo hasta ese momento.

    Soluciones

    • Predice los movimientos del buque en el atraque bajo condiciones operativas o meteorológicas extremas.
    • Evalúa las fuerzas en las líneas de amarre y defensas para garantizar la seguridad y eficiencia.
    • Reduce la dependencia de modelos físicos a escala, ahorrando tiempo y costes en el desarrollo de proyectos.
    • Apoya la toma de decisiones para la operatividad y diseño de atraques bajo condiciones medioambientales complejas.
    • Ayuda a optimizar configuraciones de amarre en puertos y terminales offshore.

    ¿Cómo funciona?

    • Utiliza una simulación en el dominio del tiempo con 6 grados de libertad (vaivén, deriva, guiñada, alteada, cabeceo, balance).
    • En cada fase se evalúan:
      • Condiciones ambientales, dependientes de la posición real del buque.
      • Fuerzas externas como las de las líneas, defensas, oleaje y viento.
      • Generación de datos de salida en intervalos de tiempo fijos.
    • Modela el comportamiento del buque en base a:
      • Descripción 3D para la interacción buque-defensa.
      • Propiedades hidrostáticas y de masa/inercia.
      • Coeficientes de fuerza del flujo dinámico.
      • Coeficientes de fuerza del viento.
      • Características dinámicas del buque: masa añadida y función de transferencia del oleaje
      • Masa añadida y funciones de transferencia de fuerza del oleaje (mediante modelos de difracción 3D).
    • Incluye un módulo integrado de análisis estático para la ejecución rápida y estudio simplificado de escenarios básicos.
    • Permite la entrada de múltiples sistemas de olas (por ejemplo, mar, mar de fondo, onda larga) con variación direccional.
    • Incluye configuraciones precisas de líneas de amarre y defensas, considerando elasticidad lineal o no lineal.
    • Los resultados incluyen:
      • Series temporales de movimiento (movimientos, velocidades, aceleraciones).
      • Fuerzas en amarre (fuerzas y extensiones en líneas, fuerzas totales en bolardos y fuerzas en anclas y cadenas) y fuerzas y deformaciones en defensas.
      • Análisis estadísticos y espectrales.
      • Cálculo de excedencias, mediante herramientas de post-procesado.
      • Visualizaciones animadas con vista en planta y sección transversal.
    • Validado mediante simulaciones masivas y comparaciones con ensayos de modelos físicos.