Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2015/2016
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in SCIENZE NAUTICHE ED AERONAUTICHE
Settore disciplinare: 
ARCHITETTURA NAVALE (ING-IND/01)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Il corso è finalizzato a far acquisire agli allievi la conoscenza dei fondamenti teorici e pratici della controllabilità e della manovra delle navi. L’insegnamento si propone, inoltre, di fornire gli elementi necessari per la descrizione dello stato di mare e per la previsione del comportamento della nave in mare ondoso, da un punto di vista teorico, sperimentale e pratico.

Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche relative al governo e alla manovra della nave nonché ai moti indotti in mare mosso.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti acquisiti e gli strumenti necessari per procedere alla valutazione delle caratteristiche di manovrabilità e di tenuta della nave al mare della nave.

Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di sapere valutare in maniera autonoma le caratteristiche di manovrabilità e tenuta della nave, adottando le migliori metodologie risolutive per il loro miglioramento.

Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacità di presentare un elaborato relativo all’analisi di manovre standard simulate in laboratorio, simulazione numerica manovre e costruzione RAO da prove sperimentali utilizzando correttamente il linguaggio scientifico.

Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi, pubblicazioni e normative (prevalentemente in lingua inglese) al fine di acquisire una buona capacità di approfondimento degli argomenti tipici del settore della Manovrabilità e della Tenuta della nave.

Prerequisiti

È consigliabile il superamento degli esami di Architettura e Statica della Nave, Analisi Matematica I e Fisica I.

Contenuti

Manovrabilità delle Navi: gli organi di controllo. I vari gradi della stabilità di rotta. Sistemi di riferimento. Posizioni e moti nave. Passaggio da un riferimento all’altro. Le equazioni del moto. Il caso dell’origine diversa da G. Le forze esterne. Le equazioni del moto in forma algebrica. Le equazioni linearizzate. Le derivative in termini adimensionali. Il disaccoppiamento delle equazioni di deriva ed imbardata. Gli indici di Nomoto. La stabilità (intrinseca) di rotta. I parametri dai quali dipende la stabilità al moto rettilineo di una nave di superficie. Moto di avanzamento in deriva. Moto di avanzamento e giratorio. Moto di avanzamento con accelerazione trasversale. Moto di avanzamento con accelerazione angolare. Le manovre standard. Gli standard fissati dall’IMO per la manovrabilità. La prova di evoluzione (turning circle manoeuvre o turning test). La manovra a spirale (di Dieudonnè) e manovra a spirale inversa. Le manovre a zig-zag ed a zeta. La manovra di pull-out e gli standard minimi in termini di stabilità di rotta rettilinea. Gli indici di manovrabilità. L’ indice di Norrbin. Gli indici dedotti dalle manovre standard. Informazioni raccomandate a bordo. IMO Resolution A.601 e Resolution MSC.137(76). La carta del pilota. Poster di plancia. Libretto di manovra (manoeuvring booklet). Interpretazione meccanica del moto evolutivo e diametro di girazione. La determinazione teorica dei coefficienti delle equazioni linearizzate del moto. La determinazione sperimentale dei coefficienti delle equazioni del moto. Prove con modello vincolato (captive tests). Prove con il meccanismo del moto piano. Le equazioni non linearizzate ed il calcolo del percorso conseguente ad una manovra. Dispositivi attivi e passivi. Tipologie di timoni. L’area del timone. La forma del timone. Posizionamento del timone. Manovre in acque ristrette. Effetti basso fondale. COLREG 72 (regolamento per evitare gli abbordi in mare). TENUTA DELLA NAVE AL MARE: I moti ondosi: origine e propagazione delle onde. Onde lineari, onde nonlineari. Teoria delle onde a potenziale. Analisi di una serie temporale del profilo ondoso. Previsione delle altezze delle onde. Funzione densità di probabilità, distribuzione di Gauss, distribuzione di Rayleigh. Analisi statistica delle onde irregolari. Analisi di Fourier. Spettro di energia. Momenti spettrali. Spettri teorici: Spettro di Pierson-Moskowitz, Spettro di Bretschneider, Spettro JONSWAP. Raccomandazioni ITTC. Sistemi di riferimento e definizioni. Equazioni del moto. Forze agenti su una nave. Equazioni linearizzate del moto. Forze idrostatiche di richiamo. Forze idrodinamiche. Forze di eccitazione delle onde. Moti nave in acqua tranquilla. Formule approssimate per i momenti d'inerzia. Formule approssimate per i periodi naturali di sussulto, beccheggio, rollio. Strip theory. Calcolo bi-dimensionale. Coefficienti idrodinamici. Moti nave in onde regolari. Funzioni di trasferimento. Moti assoluti. Moti relativi. Velocità ed accelerazioni. Moti nave in onde irregolari. Spettro delle onde d'incontro. Spettro di energia dei moti. Prove su modelli, prove in onde regolari ed irregolari. Nonlinearità. La simulazione nel dominio del tempo. Criteri di tenuta della nave al mare.

Metodi didattici

Lezioni frontali, discussione di casi studio, simulazione in laboratorio.

Verifica dell'apprendimento

La prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati, mediante una prova orale durante la quale viene discusso un elaborato numerico.

Testi

Carmine G. Biancardi, “Manoeuvrability and Safety of Ships”, Editore Createspace, www.amazon.it, 2012.
Alberto Francescutto, “Manovrabilità delle Navi”, Università di Trieste, 2004.
Emilio Castagneto, “Il Governo della Nave”, Editore Pellerano del Gaudio, Napoli.
Edward V. Lewis (Editor), “Principles of Naval Architecture – Vol. III”, published by SNAME.
Nabergoj R., “Fondamenti di Tenuta della Nave al Mare”, Trieste, 2011.
Bhattacharrya R., "Dynamics of Marine Vehicles", John Wiley & Sons, New York, 1978.
Lloyd, A.R.J.M., "Seakeeping: Ship Behaviour in Rough Weather", Ellis Horwood Limited, Chichester, 1989.
Appunti del corso “Manovrabilità e Tenuta della Nave al Mare”, dispense fornite durante il corso dal docente.
I Regolamenti di Sicurezza possono essere scaricati gratuitamente dal sito: www.imo.orgIl

Altre informazioni

Non applicabile