LOS SOFTWARE DE DISEO NAVAL Y LOS NUEVOS DESARROLLOS DEL CID-NAV.

DrC Inv. Auxiliar L.A. Balaguer

MsC Inv. Agregado X. Machado Centro de Investigacin y Desarrollo Naval. CID-NAV. Cuba.

RESUMEN

El desarrollo de la informtica aplicada al diseo naval tiene un ritmo acelerado de desarrollo, en el trabajo se exponen algunos de los principales software de diseo naval que se comercializan actualmente a nivel internacional, se describen sus caractersticas fundamentales y el campo de aplicacin. Adems, se muestran los principales software de diseo naval desarrollados por el Centro de Investigaciones Navales en los ltimos aos.

SUMMARY

The computer science development applied to the naval design has a quick rhythm of development, in the work some of the main software of naval design are exposed that are marketed at the moment at international level, their fundamental characteristics and the application field are described. Also, the main software of naval design developed by the Center of Naval Investigations in the last years are shown.

INTRODUCCION

Como en otras esferas de la actividad socio-econmica, en la naval, se pueden apreciar las distintas etapas poras que ha transitado el desarrollo y aplicacin de los medios de cmputo a nivel mundial. Es as como en ladcada del 60 se inici la automatizacin de los clculos fundamentales crendose programas sobre la base deas metodologas tradicionales empleadas en la etapa de diseo y prueba. Posteriormente, a partir del desarrollo de la robtica comienza el desarrollo de sistemas cuyas salidas deban serprogramas entendibles por autmatas y que cumplieran todas las exigencias de proyecto. En el trabajo se exponen los resultados de una bsqueda de informacin sobre los software profesionales de construccin naval que se comercializan en la arena internacional, sus principales tendencias de desarrollo y semuestran los software desarrollados en nuestro centro para los clculos de teora del buque.

SOFTWARE PROFESIONALES DE DISEO NAVAL. .1 Principales Software profesionales.

El desarrollo de los actuales software profesionales de diseo naval (CAD / CAM / CAE), comenz en lasdcadas del 60 y 70. Los pases desarrollados son los principales productores y comercializadores. En la tablaNo 1, se muestran los software de mayor difusin en el mercado internacional, como resultado de una bsquedade informacin en revistas especializadas, as como en Internet y el empleo del correo electrnico.

.2 Principales caractersticas y tendencias de desarrollo. a generacin automtica y alisado de las formas del buque constituy siempre el problema fundamental que uvieron que resolver los diseadores de software navales, en la actualidad la mayor parte de los programas deiseo de formas, se basan en un algoritmo matemtico de definicin de superficies, denominado Non-Uniform

Rational B-Spline o NURBS. El uso de las NURBS ha existido desde hace ms de 20 aos y es el estndar ctual de modelacin automtica de las formas, ms extendido en la industria aeroespacial, del automvil y naval.l estar definida en el estndar IGES, cualquier sistema CAD de relativa potencia puede relacionarse con las

ormas de un diseo con este tipo de definicin. Adems, se emplean para la generacin de las formas lasuperficies de Bezier y otras. as NURBS tienen todava sus limitaciones, el principal problema que presentan es que al realizar la intercepcinntre superficies, los resultados en algunos casos no son los correctos. Actualmente existe una alternativa que es

a utilizacin de la geometra relacional ( RG ) que si produce superficies perfectas, estas constituyen un nuevooncepto para modelado en sistemas CAD. a configuracin de todos los software en formatos de Windows NT y 98, adems, de sus configuraciones en Unix s una regularidad. os principales autores de software estn incorporando las exigencias de diferentes sociedades clasificadoras deuques. os clculos ms generalizados que se ejecutan por los software son: Generacin automtica de las formas,lisado intrnseco de las formas, situaciones de carga, Clculos de curvas hidrostticas, estabilidad intacta y en

veras, curvas cruzadas y tablas KN, capacidades de tanques, clculos de resistencia longitudinal general deluque, generacin de las estructuras y desarrollo del forro, centros de gravedad y reas de las piezas, listados deiezas, edicin de planos, clculos de resistencia al avance y propulsin, anlisis del comportamiento en la mar,ntrada de datos manual y por digitalizador o scanner, entradas y salidas para sistemas CAD, como AUTOCAD,loteo de las formas.

.3 Particularidades de los software DEFCAR, MAXSURF y AUTOSHIP. l estudio abarc la valoracin de la adquisicin futura de uno de ellos con el objetivo de elevar la eficiencia yalidad del diseo naval, homologarse con las normas internacionales de diseo naval, como las ISO y con las ociedades clasificadoras. Con este objetivo se estudiaron al detalle cuatro software, el DEFCAR, MAXSURF, UTOSHIP y FORAN, despus de un anlisis inicial, se desech el FORAN por su complejidad y envergadura. n la tabla No 2 se muestran las principales especificaciones de los software estudiados. a construccin naval internacional se caracteriza por el desarrollo acelerado de los mtodos automatizados delculo y diseo, as como la modelacin matemtica de los procesos, reducindose los recursos destinados a losxperimentos al natural y los riesgos durante la realizacin del proyecto conceptual del buque. Adems, poseer unstema como estos en la actualidad es una fortaleza que te abre espacio en el mercado internacional, como

ambin te crea una cierta dependencia de los suministradores que es necesario valorar, esta es unaaracterstica del desarrollo actual de la globalizacin y Cuba cada da se ir insertando ms en el mercado

mundial. el estudio realizado se lleg a la conclusin que el Maxsurf y el Autoship son bastantes completos, se empleanara el diseo en muchos pases, son idneos para pequeas embarcaciones, aunque no poseen variantes en

dioma espaol. Estos software pueden ser adquiridos incluso con variantes acadmicas que se ofertan para laormacin de futuros ingenieros en construccin naval. Consultando la bibliografa expuesta en la reseaibliogrfica y consultando los suministradores por el correo electrnico se pueden tener los elementos paraecidir la adquisicin de alguno de estos software. . SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CLCULOS DE ESTTICA DEL BUQUE. a necesidad de automatizacin de los clculos de teora del buque, con el objetivo de dar respuesta a los nuevosiseos de embarcaciones rpidas a finales de los aos 80 se desarroll el sistema automatizado denominadoRI, donde el lenguaje de programacin utilizado fue Clipper. Hace dos aos, teniendo en cuenta el desarrollocelerado de los software y hardware, se tom la decisin de elaborar un nuevo software, denominado Olasoportado en Windows, que pudiera tener comunicacin con AUTOCAD y MICROSOFT WORD, adems, deumentar la precisin y posibilidades de interaccin con el usuario.

Tabla No1: Principales software. Denominacin Caractersticas Entidad PasFORAN Creado en 1965, software potente, enfocado

fundamentalmente a la produccin de embarcaciones, de cualquier tipo y dimensiones en grandes y medianos Astilleros. Es uno de los ms comercializados a nivel internacional, abarca todos los clculos y diseos de un buque.

SENER Ingeniera y Sistemas, S.A.

Espaa

DEFCAR Para Astilleros medianos y pequeos. Se especializa en los clculos de flotabilidad y estabilidad, el diseo de estructuras y la automatizacin de la produccin. Difundido en Espaa y algunos Astilleros de otros pases.

Defcar Ingenieros, S.L. Arquitectos Navales.

Espaa

AUTOSHIP Para el diseo y clculos de flotabilidad, estabilidad, resistencia al avance y propulsin, diseo estructuras, y la automatizacin de la produccin. Difundido en Canad, USA, Japn, Noruega, Alemania, Francia, Australia y Gran Bretaa y otros pases.

Autoship Systems Corporation.

Canad

MAXSURF Para el diseo y clculos de flotabilidad, estabilidad, resistencia al avance y propulsin, diseo estructuras, comportamiento en la mar, diseo y clculo de veleros, y la automatizacin de la produccin. Difundido en Astilleros asiticos, europeos y USA.

Nautatec S.L. Australia

MULTIFRAME Para el diseo y clculos estructurales. Nautatec S.L. AustraliaGODDESS Se cre en 1978. Para clculos y diseos navales, y la

certificacin de la seguridad de los buques y submarinos de la Marina de Guerra de Gran Bretaa. Difundido en

UK MOD Gran Bretaa

El nuevo sistema automatizado para la realizacin de los clculos de esttica del buque, abarca el clculo de las Curvas Hidrostticas, Escala de Bonjean, Clculos de pesos, determinacin del centro de gravedad y Diagramade Estabilidad Esttica y Dinmica.

Se logra en el sistema generar la tabla de coordenadas a partir del plano del bloque de cuadernas elaborado enAUTOCAD, se soluciona la comunicacin entre AUTOCAD, lenguaje BORLAND DELPHI y MICROSOFT WORD.Finalmente se obtiene como resultado los documentos segn exigencias del Registro Cubano de Buques. 3. OTROS SOFTWARE DESARROLLADOS. PRI. Clculos hidrostticos, de pesos y posicin de centros de gravedad, de estabilidad inicial y a grandes inclinaciones, curvas pantocarenas, influencia de la fuerza del viento, de resistencia estructural longitudinal, de

USA, Canad, Italia, Francia y Alemania.FLAGSHIP Creado en USA, difundido en ms de 30 pases.

Para el diseo y clculos de flotabilidad, estabilidad, resistencia al avance y propulsin, diseo estructuras, comportamiento en la mar, maniobrabilidad y la automatizacin de la produccin.

Proteus Engineering International Marine Soft. Associates

USA

WOLFSON Para el diseo y clculos de flotabilidad, estabilidad, resistencia al avance y propulsin, diseo estructuras, comportamiento en la mar, diseo y clculo de veleros, y la automatizacin de la produccin. Difundido en Astilleros de Gran Bretaa.

University of Southampton

Gran Bretaa

MULTISURF Clculos hidrostticos, de estabilidad y diseo de estructuras y la automatizacin de la produccin.

Studio Tcnico Navale ing.

Italia

TRIBON Para el diseo y clculos estructurales. SueciaPOSEIDON Para el diseo y clculos estructurales. Germanischer

Lloyd Alemania

VERISTAR FULL SHIP

Para el diseo y clculos estructurales Society Bureau Veritas

Francia

INTERGRAPH Trabaja por el uso al mximo de la tecnologa de Microsoft Windows para la aplicacin de sus herramientas en el diseo mecnico hacia la esfera naval.

Intergraph USA

SHIP RIGHT Para el diseo y clculos estructurales Lloyds Register Gran Bretaa

CADMATIC Diseo y clculos navales Elomatic Group FinlandiaPIAS Diseo y clculos navales Holanda

resistencia local de planchas y refuerzos. ( Clipper) CUALIDAD. Clculos de resistencia al avance de embarcaciones rpidas. Se selecciona una forma de cascoprototipo, se le varan las principales caractersticas como centro de gravedad, ngulo de astilla muerta en lacuaderna maestra, relacin eslora manga, desplazamiento y se obtiene un nuevo proyecto con las cualidades demarcha exigidas. HELICE I. Clculo de resistencia al avance, consumo de combustible y valoracin de la eficiencia del trabajo delcomplejo propulsor a partir de los resultados de las pruebas de mar. Se obtiene la resistencia al avance a travs de su despeje despus de calcular por mtodos tericos y empricosla eficiencia de propulsin. HELICE II. Seleccin de las hlices y clculos de propulsin. Se obtienen las nuevas caractersticas de lashlices y la potencia consumida a partir de 5 variantes de datos iniciales como: caractersticas del motor ( r.p.m ypotencia ), dimetro pronstico de la hlice y otros. PROPULSION. Clculos y seleccin de hlices que trabajan en rgimen de cavitacin en embarcaciones rpidas. Permite valorar la influencia sobre el empuje de la cavitacin.

CONCLUSIONES 1. Se concluy un estudio profundo actualizado de las caractersticas y principales tendencias de desarrollo

de los principales software de diseo naval que se comercializan a nivel internacional. 2. Con la informacin adquirida se pueden tener los elementos para tomar la decisin de adquirir uno de estos

software. 3. Se logr el diseo de un paquete de software acorde a las exigencias ms inmediatas y de solucin

aceptable a las necesidades, significando un aporte econmico significativo. 4. Con el empleo del nuevo Sistema Automatizado para los Clculos de Esttica del Buque Olas se logra: Ahorro de tiempo de trabajo del especialista constructor naval, reduccin de costo por horas. Vinculacin directa entre las etapas del diseo naval, lo que eleva la calidad del Proyecto. Posibilidad de explotacin de algunas de las opciones por un personal no especialista (debidamente

entrenado), disminuyendo el costo por categora ocupacional. Facilidad en la explotacin, mantenimiento y reproduccin de la informacin del sistema. Dadas las posibilidades que se brindan, puede ser empleado en remodelaciones.

RESEA BIBLIOGRFICA 1. Enlace entre FORAN y ABS Safehull. Rev. Ingeniera Naval. Oct. 2000. Pag. 65. Espaa. 2. Cadmatic Finnish plan modelling tool. Rev. The Naval Architect. Sept. 93. Pg. 394. Gran Bretaa. 3. Ruiz de Elvira Francoy. El estado de la tecnologa en el diseo de yates a vela de alta competicin. Rev.

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forum de Ciencia y Tcnica M.G. R. Ciudad de la Habana, 1994 22. Machado, 2001: Machado, Xiomara, OLAS, Sistema Automatizado para los clculos de esttica del buque,

Tesis de maestra, ISPJAE,2001 23. Prieto, 1994: Prieto, Alejandro, El diseo automatizado de buques: potencialidad y desarrollo, ponencia

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Pg.110. Espaa.

Tabla No 2: Especificaciones principales de los software. MAXSURF DEFCAR AUTOSHIPBarcos a disear Ideal para yates, veleros,

pequeas embarcaciones desplazantes, semi-deslizantes, planeo y catamaranes. Adems, de cualquier otro tipo y dimensin.

Buques diseados: pesqueros remolcadores, quimiqueros, Lt=26m y ms. Es posible otros.

Cualquier tipo. Ver: http://www.milsystems.com/fairing.html.

Diseos existentes Con mdulo Prefit se captan los puntos de las lneas en 3D, que pueden ser modificadas por diseador. Tambin desde digitalizador.

Importa formas siempre que se hayan generado como superficie. Si son lneas (DXF), se importan puntos de referencia(cuadernas y lneas de agua), a partir de ellos con el programa se generaran las superficies.

Autoship no permite introducir con scanner. Se puede usar en autohydro el scanner para introducir coordenadas y crear el modelo.

Comunicacin con AUTOCAD

Si. Lneas en formatos DXF. Superficies en formatos IGES.

Si. Lneas en formatos DXF. Superficies en formatos IGES.

Si. Lneas en formatos DXF. Superficies en formatos IGES. Desarrolla tabla de salida a Autocad

Soporte en WINDOW

95, 98, ME Ideal NT 2000

3.11,95,98 NT 95 2000 Requerimientos de la PC

Mnimo Cualquier Pentium 32 Mb o mejor 64 Mb Memoria RAM Disco duro sin requerimientos. Monitor sin requerimientos Tarjeta de video con OpelGL No se recomienda tarjeta de video Matrox Mayor eficacia:128 Mb Memoria RAM

MnimoIntel Pentium microprocesador 100 Mhz, 16 Mb Memoria RAM, 10 Mb libre en disco duro, 1,44 Mb disk drive, 1024x768 tarjeta grafica, 14pantalla Mayor eficacia: Intel Pentium microprocesador 233 Mhz, 32 Mb Memoria RAM, 2 GB libre en disco duro, 1,44 Mb disk drive,SVGA tarjeta grafica con 2 Mb, 17 o 20 pantalla 1280x1024, 33600 BPS mdem

MnimoPentium 128 Mb Memoria RAM 300 Mb libre en disco duro tarjeta grafica 8MB

Idioma Ingles. Espaol Ingles, portugues o japones.Perifricos HP, Houston Inst. Y Graphtec

plotter. Utilizando el mdulo Fullplot.

Impresora lser y plotter A0. Mejor es los HP

Comunicacin con Microsoft Office

Importa y exporta de Microsoft Excel,

DXF y IGES ficheros. Prximamente del Dfhydro se

obtendrn ficheros .xls ( Excel) Autohydro puede exportar a Excel

Scanner Se puede importar desde scanner, puede leer las imgenes y en el display disear el modelo de Maxsurf usando estas como gua mientras se disea. Con mdulo Digit

Importar desde scanner vectorizando los dibujos. Esto lo hace internamente. Puede importar puntos de referencia digitalizados con AUTOCAD.

No

Trabajo en red o independiente

Si. Si. Si.Entrenamiento y formacin.

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