Método de análisis de diseño dinámico
El método de análisis de diseño dinámico (DDAM) es un procedimiento analítico desarrollado por la Marina de los EE. UU. Para evaluar el diseño de equipos sujetos a cargas dinámicas causadas por explosiones submarinas (UNDEX). El análisis utiliza una forma de análisis de espectro de choque que estima la respuesta dinámica de un componente a la carga de choque causada por el movimiento repentino de un buque de guerra. El proceso analítico simula la interacción entre el componente con carga de choque y su estructura fija, y es un procedimiento estándar de ingeniería naval para la dinámica estructural a bordo .
Todo el equipo esencial para la misión a bordo de buques de superficie y submarinos militares debe estar calificado para cargas de choque bajo el agua causadas por cargas de profundidad , minas navales , misiles y torpedos . Una explosión submarinacerca de un barco o submarino puede ser devastador para la preparación para el combate del barco. El daño puede ocurrir en forma de placas de casco abombadas o incluso más graves perforaciones del casco. Además, algunos daños pueden no ser obvios y pueden ocurrir como resultado de la carga de ondas de choque de los equipos y sistemas a bordo de la embarcación. Los daños al equipo pueden incapacitar a una embarcación. Se han realizado muchos esfuerzos de investigación en el estudio de los choques submarinos, especialmente durante el período posterior a la Segunda Guerra Mundial, donde se hizo evidente que los buques de la Armada podrían quedar inutilizados por una explosión submarina sin contacto. [1] Por lo tanto, se hizo un esfuerzo concertado para intentar que el equipo de a bordo fuera más resistente a los golpes. Esto se logró mediante pruebas de laboratorio de choque del equipo antes de su instalación a bordo de los buques. Con los avances encapacidades de simulación y modelado por computadora , ahora es posible simular la respuesta de una embarcación a una explosión submarina e identificar problemas o fallas potenciales sin pruebas de campo extensas. Al utilizar técnicas analíticas DDAM, se ahorra dinero y tiempo. [2]
El DDAM simula la interacción entre el componente cargado de impacto y su estructura fija, ya que el movimiento libre de un buque de guerra en el agua produce un espectro de impacto más alto que el que tendría una estructura pesada cuando se monta en una superficie terrestre. El DDAM tiene en cuenta la interacción en relación con la masa del equipo, su ubicación de montaje y la orientación del equipo en la embarcación.
Los ingenieros utilizan software de análisis del método de elementos finitos para verificar los diseños mediante simulaciones por computadora de DDAM que modelan las características conocidas de los fenómenos de explosión submarina, así como las respuestas del cuerpo del barco de superficie o del submarino a la carga de choque y la aplicación de un espectro de choque para aplicar las respuestas de choque adecuadas. en los soportes de los equipos de a bordo (por ejemplo, mástiles, ejes de propulsión, timones, mechas, cojinetes, tomas de escape y otras estructuras críticas) debido a explosiones submarinas. [3] El proceso analítico se describe en NAVSEA 0908-LP-000-3010, Criterios de diseño de impacto para buques de superficie [4]que proporciona criterios técnicos para los cálculos de diseño de impactos y proporciona antecedentes generales y material educativo sobre la aplicación del DDAM.
Se encuentran disponibles varios programas de simulación y modelado por computadora disponibles comercialmente para ayudar en esta tarea. [5] [6] Después de que el analista realiza un análisis de frecuencia natural para determinar las formas modales y las frecuencias naturales, el proceso DDAM utiliza un espectro de entrada de valores de diseño de choque (es decir, desplazamientos o aceleraciones) basado en datos de una serie de Informes del Laboratorio de Investigación Naval (principalmente MR-1396, Valores de diseño para el diseño de choque de equipos a bordo [7] y FR-6267, Antecedentes para el diseño de choque mecánico de buques [8] ). Los estándares de cumplimiento para el software de simulación y análisis DDAM son mantenidos por el Comando de Sistemas Marinos Navales. (NAVSEA).
