Análisis de fatiga del fondo estructural de una lancha planeadora en aluminio por carga vibratoria del sistema propulsor

Resumen

En este trabajo se analiza la fatiga de la estructura de una lancha rápida, que tiene un sistema propulsor formadopor dos motores de 493 hp cada uno, conectados mediante multiplicadores de velocidad a sistemas de chorro deagua. Su estructura de aleación de aluminio tiene cuadernaje de tipo combinado. Se determinó la vida útil de laestructura del fondo de la embarcación, considerando las cargas cíclicas generadas por el sistema de propulsión,utilizando el método de Elementos Finitos y aplicando el método Esfuerzo-Número de ciclos para la falla. Paraello se desarrolló un modelo estructural de la zona seleccionada, el cual es analizado con el programa SAP2000para obtener las amplitudes complejas de los esfuerzos que soporta la estructura. Luego, con estos resultados sedetermina el rango de esfuerzos, y posteriormente, usando curvas S-N para aluminio, se determina el número deciclos que deben desarrollar seis detalles estructurales seleccionados, para su falla. Después, utilizando la regla deMiner, en combinación con modos de trabajo asumidos de la embarcación, se determinó el tiempo de vida útilde los detalles referenciales seleccionados en una hora. Finalmente, si la embarcación operara 3 horas por día, laestructura del fondo de la lancha analizada tendría una vida útil de 14.5 años, cuando trabaja principalmente enrégimen de velocidad baja.