Método de modelación Tridimensional (3D) en Autocad de un casco, y su uso en el calculo de las Hidrostáticas INDICE: Pasos: 1° Plano de Líneas: dibujo y definición de la geometría del casco en 2D (planta, sección longitudinal y cuadernas) 2°

Levantamiento espacial del plano de líneas y creación de un sólido.

3°

Utilización del modelo para las hidrostáticas, obtención de propiedades.

Glosario de comandos

Magíster Náutico y Marítimo Escuela de Arquitectura y Diseño PUCV Profesor Director Magíster : Boris Ivelic Profesor cátedra estabilidad: Boris Guerrero Alumno: Hernán Villalón

1° PASO: Plano de líneas de la embarcación: Partiendo del plano de líneas del casco se dibujan las cuadernas con líneas simples (L), para simplificar el proceso se recomienda usar media cuaderna, una ves dibujada la cuaderna y cerrado el polígono, con el comando “BO” (región) se creara un región o área con solo pinchar dentro del área de la cuaderna, esto es necesario para el levantamiento 3D, repetimos este proceso con cada cuaderna o áreas de cambio en la geometría (cuadernas rojas) donde la misma cuaderna podrá tener dos perfiles (ejemplo cuaderna n°6)

Obtendremos entonces nuestro set de cuernas

2° PASO: A. Levantamiento espacial Una vez que todas las cuadernas sean áreas las ubicaremos espacialmente en su poción correspondiente según el sistema de coordenadas definido para el caso, para esto primero debemos dibujar un “eje base o matriz” (en el plano X,Y) en el cual identificando los distintos puntos de calce y donde se pondrán las cuadernas, y luego debemos girar (con el comando “3D rotate”) tridimencionalmente nuestras cuadernas al plano Z, para todas estas operaciones es recomendable ejecutarlas en vista isométrica (seleccionada en comando “named View”). Ruta para el comando “3d rotate”: Barra menu > Modify > 3D opertion > 3D rotate

B. Creación del sólido del casco Con la trama geometría 3D levantada y en su posición empezamos a generar el sólido, para esto usamos el comando “loft” que crea superficies o sólidos a partir de líneas o secciones, en nuestro caso se trata de secciones para generar un sólido, NOTA: “LOFT” solo funciona con regiones (BO). Además esta etapa puede resultar dificultosa por las capacidades de interpretación del computador en relación a la trama y la forma que queremos lograr, un buen truco es crear el objeto según la afinidad de los perfiles (igual numero de lados o siluetas afines) y diferenciando claramente los cambios de la forma en el plano de líneas. Ruta para el comando “loft”: Barra menu > Draw > Modeling > Loft Una vez generada una mitad, con el comando “Mirror” en el plano x,y (2d) completamos la forma.

Casco terminado y listo para su utilización.

3° PASO: Utilización del modelo para las hidrostáticas, obtención de propiedades. Con muestro casco terminado (objeto) podremos saber las propiedades de este como: volumen/Masa, posición espacial del centroide, área del plano de flotación entre algunas otras propiedades y datos. El primer paso consistirá en ubicar un punto de referencia X,Y,Z = 0,0,0 para el casco entre la intercepción del eje longitudinal (eje X,Y para nuestro ejemplo) con la perpendicular de popa (eje Y,X) y el punto K (eje Z,X), este punto será igual para todos los cortes del casco. Para poder setear el punto 0,0,0 identificaremos este punto en nuestro modelo para luego configurar el punto en Autocad usando el comando “UCS” (user coordinate Systems) > objet > selección del punto identificado como 0,0,0 en el modelo.

Después cortaremos en los planos que requiera nuestro análisis hidrostático

A odo de ejemplo realizaremos la operación con en el corte C3

Para obtener el área del plano de flotación para C3 de debe descomponer el objeto en superficies con el comando “EXPLODE” el cual separa las superficies por sus vértices, borraremos después todas las superficies innecesarias y por ultimo con el comando “AREA” obtendremos el área y perímetro de la superficie o “face”. Para obtener el CG del plano de flotación tendremos que cortar un segmento muy delgado cercano al plano y repetir el procedimiento descrito previamente con algunas consideraciones. El proceso descrito previamente para C3, se deberá repetir con cada uno de los “C” (cortes del casco) requeridos para la obtención de las hidrostáticas y curvas cruzadas de un casco cualquiera.

Glosario de comandos básico para levantamiento en tres dimensiones: BO: (Boundary) crea regiones o áreas como objeto. AL: (align) sirve para ubicar elementos tanto 2D como 3D y para escalar dimensiones 3D Rotate: gira elementos en el espacio de dibujo (3D) UCS: sirve para modificar el sistema de coordenadas Loft: crea objetos a partir de secciones Extrude: crea objetos a partir de areas Su: (SUBTRACT) sustrae partes de un objeto interceptado por otro Sl: (SLICE) corta objetos según plano asignado UNI: (UNION) pega objetos Mirror: genera un objeto espejo en el sentido de un eje Eplode: descompone y separa objetos compuestos y propiedades de estos en muchos elementos independientes Massprop: propiedades de masa, entrega información de un objeto volumétrico Area: entre datos sobre área y perímetro de un plano Dist: entrega dimensiones de un objeto o línea