Vela ¿Por donde parten los palos?

[Icarus]

Si sabes el fabricante y el modelo del palo, puedes buscar en la pagina web del fabricante. en muchos casos dan los datos de los modulos de inercia longitudinal y transversal del perfil de cada modelo.
como ejemplo te dejo el link de Z-Spars (YY´longitudinal y XX´el transversal)

http://www.z-spars.com/mats-classiques.html

[Bluemast]

CREO que el método que se utiliza es por diagrama de Cross.

PERO lo realmente complicado es conocer LAS FUERZAS que actúan sobre este.

Viento fuerte, trasluchada, CUANTA presión / fuerza hay sobre el aparejo ?

Y en un pantocazo fuerte, en la zona de anclaje del back ? Y cuánto tira, en ese momento, el stay y el obenque de barlo?

Para las estructuras del propio barco, hay tablas que asignan las Gs que sufre. Y a partir de ahí, calcular.

Al final, se calculan para una condición de equilibrio estática (superficie vélica / viento => presión versus estabilidad)
Y luego se aplican coeficientes de seguridad.

Pero el cálculo admite tantas condiciones diferentes... includo se deben calcular las condiciones de navegación "erróneas" => para más vela de la adecuada a una cierta velicidad de viento, por subida de la racha, por lentitud en la maniobra, etc...

A mi modo de ver, el cálculo no es excesivamente complejo (para el que pueda hacer un Diagrama de Cross) (), luego lo crítico serían los coeficientes de seguridad utilizados => experiencia o Gs.

[Keith11]

Los palos parten, si no se rompe ningun bulon, terminal o herraje que suponga un cambio drastico de la forma de la estructura palo-crucetas-obenques, como decia parten principalmente por pandeo por compresion compuesta, es decir por compresion principalmente, pero con una flexion actuando concomitantemente, al mismo tiempo, que favorece el pandeo.



La flexion la puede introducir la botavara, puntualmente por la accion de la contra, o por los patines de la vela comprendidos entre dos crucetas, o entre la fogonadura y la primera cruceta

La compresion sobre el palo es por la fuerza del viento sobre el aparejo que tracciona los obenques de barlovento, y por equilibrio se comprime el palo

Lo que estoy diciendo del plano vertical y transversal formado por obenques y palo, es valido tambien para el plano vertical y longitudinal stay-backstay y palo. Se puede estudiar separadamente o integrarlo todo en una estructura 3D

Saludos

[Keith11]

Originalmente publicado por Bluemast

CREO que el método que se utiliza es por diagrama de Cross.

Juer!! Diagrama de Cross!! Tu ya hace mucho que hiciste la mili, ¿no?
Es una broma, eh? sin animo de ofender.

Va un ladrillaco infumable... unas rondas para que sea mas digerible.

Hace ya 26 años que estudie estas cosas en la universidad y nosotros, mis compañeros y yo, ya no estudiamos el diagrama de Cross. Nosotros fuimos la primera promocion de mi escuela que ya no estudio el diagrama de Cross. Nosotros ya usabamos el metodo matricial, que tiene desarrollo absolutamente analitico (o sea, se podria resolver "a mano"), aunque solo es operativo en la practica si se usa un ordenador

Por otro lado decirte que una jarcia tipica de un velero, su palo, sus crucetas y sus obenques (altos, bajos y intermedios), es una estructura isostatica, y por tanto se resuelve, analiticamente ("a mano", para entendernos), simplemente aplicando las ecuaciones de equilibrio de Newton en cada nudo (nudo es alli donde convergen obenques y/o crucetas, y/o palo), y tambien aplicando el principio de accion y reaccion entre nudos y barras (barra es cada uno de los elementos que conforman la estructura, el palo, las crucetas y los obenques) para transmitir esfuerzos de un nudo al siguiente. O sea, se resuelve aplicando solo las ecuaciones de equilibrio de la Mecanica Racional. No hace falta en absoluto aplicar el metodo de Cross, aunque tecnicamente hablando, poder se puede.

El metodo de Cross se empleaba, y tenia sentido usarlo, cuando la estructura a analizar era hiperestatica, o sea que aplicando las ecuaciones de Newton en cada nudo NO tienes suficientes ecuaciones para resolver la estructura, y el metodo de Cross te permitia, a base de iteraciones y de tanteos, ajustar los esfuerzos que actuaban. No era lo normal obtener resultados exactos sino aproximados. Tan aproximados como iteraciones hacias. Pero esto no es el caso de las jarcias "normales", que como decia son isostaticas

El metodo matricial, general y, como decia antes, analitico tambien, permite resolver estructuras hiperestaticas de manera exacta, Introduces nuevas ecuaciones ademas de las de equilibrio. Esas nuevas ecuaciones son las de compatibilidad de desplazamientos y las ecuaciones constitutivas del materiales. Una cosa un poco tecnica

Introduces tantas de esas nuevas ecuaciones como ecuaciones te falten para completar, junto a las de equilibrio, un numero de ecuaciones totales igual que de incognitas tengas (las incognitas a calcular son los esfuerzos en cada barra, o sea, los esfuerzos en cada cruceta, obenque y tramo de palo entre crucetas, y los desplazamientos de cada nudo), dando por tanto un sistema de ecuaciones algebraicas, lineales y de coeficientes constantes (que con paciencia seria capaz de resolver un chaval de 2º de ESO), con tantas ecuaciones como incognitas y por tanto resoluble y con solucion unica. Como salen muchas ecuaciones por eso se usa el ordenador.

Perdon por el ladrillaco infumable... Unas rondas para que la cosa baje mejor

[Bluemast]

Sí, ya no soy un niño. Planteaba Cross más como alternativa al cálculo matricial. O Newton.
Pero lo que sigo opinando es que lo realmente complejo es dimensionar las cargas.

Un palo, quieto, con velas y viento estable es, efectivamente, relativamente sencillo de calcular.

Pero... y los pantocazos y rachas inesperadas ?

[danilo]

recordar tambien que el material con el que se fabrica los mastiles y la propia estructura del barco son muy elasticos y pueden absorber sin deformacion o rotura esfuerzos puntuales muy grandes.
aleaciones de aluminio, fibras de carbono y vidrio con resina..

[jiauka]

Por la mitad.

[Keith11]

Originalmente publicado por Bluemast

Sí, ya no soy un niño. Planteaba Cross más como alternativa al cálculo matricial. O Newton.
Pero lo que sigo opinando es que lo realmente complejo es dimensionar las cargas.

Un palo, quieto, con velas y viento estable es, efectivamente, relativamente sencillo de calcular.

Pero... y los pantocazos y rachas inesperadas ?

jejeje... no te ofendas con lo de los años, que yo tengo los mismos que tu... jeje

y es que todo pasa volando. Pero me ha hecho gracia lo de Cross, porque como dije, a mi me anunciaron en su dia con toda la pompa del mundo que ya no nos iban a explicar Cross. Lo aprendi luego por mi cuenta. Cremona sí que me lo contaron

Y en cuanto a lo de las cargas, tienes razon, por lo que he leido por ahí. Por lo visto son dificiles de calcular de manera rigurosa.

Sin embargo, segun lo que he leido, tiran mucho de coeficientes de amplificacion a partir de las cargas estaticas, o sea, coeficientes de impacto, coeficientes dinamicos, etc... La mayoria son valores empiricos, o semiempiricos


Lo que se llevaba hasta hace unos pocos años en las estructuras civiles y en las industriales

[INAF]

A mi tampoco me parece adecuado el método de Cross ya que todas las uniones son articuladas.
Por otro lado me parece complejo resolver el problema a mano porque no se pueden despreciar los alargamientos de los elementos traccionados (obenques).
Afortunadamente hay muchos programas de cálculo que pueden dar la solución. El problema es, como ya se ha dicho, definir las fuerzas actuantes sobre el mástil.
Por un lado tenemos las fuerzas de pretesado de los obenques y por otro las fuerzas que transmiten los puños de las velas henchidas por el viento.
Complejo de narices.