Introduzione
Il progetto di un’imbarcazione è una disciplina che si è evoluta da una condizione in cui si progettava praticamente basandosi su intuito ed esperienza accumulata, verso un metodo sempre più scientifico. Un secolo fa il progettista di barche doveva far affidamento sulle basi di analisi idrostatiche e soprattutto su intuizione ed esperienza per realizzare imbarcazioni veloci e sicure. Oggi questa professione si è evoluta in un insieme interdisciplinare che abbraccia vari campi dell’ingegneria e richiede da un lato maggiore specializzazione in ciascuno di questi settori, e dall’altro la capacità di sviluppare progetti che crescano in parallelo in tutti questi campi, che possano dunque interfacciare in maniera veloce ed efficace i risultati e le scelte via via adottate.
In questo senso l’analisi strutturale condotta con metodi agli elementi finiti viene ad essere un supporto molto potente, in grado di fornire informazioni importanti sulla risposta delle strutture alle configurazioni scelte per i vari componenti. L’importante contributo di questo tipo di analisi acquisisce ancor più valore laddove possano essere variati i parametri geometrici e strutturali in maniera semplice e veloce, adattando e velocizzando l’analisi ai diversi cambiamenti che spesso si rendono indispensabili nel corso della spirale di progetto di una barca.
Le prestazioni di una moderna barca a vela dipendono tanto dai fattori aero e idrodinamici quanto dal peso delle strutture. L’andamento attuale del settore preme verso un costante miglioramento delle prestazioni veliche, portando al limite la progettazione anche sulle barche non prettamente da competizione, quali quelle da crociera, alle quali è richiesta una sempre maggiore leggerezza. In questo contesto, il peso dell’attrezzatura, data l’altezza del baricentro, risulta essere un fattore fondamentale; anche in considerazione del fatto che riduzioni del peso totale di albero e sartiame comportano riduzioni del peso in chiglia di un fattore spesso 5-7 volte superiore, a tutto vantaggio delle prestazioni generali, della possibilità di aumentare la superficie velica, nonché di una risparmio nei costi in termini di materiali.
Nel presente lavoro si illustra lo sviluppo dapprima di un modello parametrico dell’intera attrezzatura di un mega-yacht a vela, e in seguito l’analisi di dettaglio del fenomeno di buckling locale di un particolare dell’albero, condotto basandosi sui risultati provenienti dal precedente modello. Il modello dell’intera attrezzatura è stato sviluppato in maniera totalmente parametrica, al fine di poter rispondere con la massima flessibilità all’analisi di alberi con configurazioni significativamente diverse, tanto in dimensioni e materiali, quanto in tipo di armamento e di elementi costituenti l’attrezzatura stessa. Ne è risultato un valido strumento di analisi per il progettista e per il cantiere, che permette di andare a verificare strutture molto complesse e articolate, sulle quali qualsiasi miglioramento si ripercuote in maniera importante su prestazioni generali, sicurezza, costi di produzione, e comfort di bordo.
