Studio di una procedura integrata di ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani Classe AC72, progettati per le regate della 34th America's Cup

This thesis concerns the development of a procedure for calculating the performance of a racing catamaran with wing sail. The objective is to simulate the behaviour of the wing sail in different wind condition at many points of sailing, in order to estimate the performance of the AC72 Class catamarans. Boat which will take part in the 34th America's Cup in 2013. These vessels, by using modern technologies and materials, will be able to reach speeds up to three times the wind speed and will be cunducted by the best sailors in the world. The study of the performance includes a Vortex Lattice aerodynamic model for calculating the loads on the sail, a finite element model for the stress evaluation in the structure and an hydrodynamic model for the resistance of the hulls. The aim of the thesis is the implementation of an engineering method of analysis that integrates structural and aerodynamic model to create a cycle of optimization valid for the design of a generic wing sail.

Il presente lavoro di tesi riguarda lo sviluppo di una procedura per il calcolo delle prestazioni di un catamarano da regata dotato di vela rigida. L'obiettivo finale è quello di simulare il comportamento della vela in funzione del vento alle diverse andature, così da poter stimare le prestazioni dei catamarani Classe AC72, che prenderanno parte alla 34esima Coppa America di vela nel 2013. Queste imbarcazioni, grazie all'utilizzo di moderne tecnologie e materiali all'avanguardia, saranno in grado di raggiungere velocità fino a tre volte quella del vento e avranno a bordo i migliori velisti a livello mondiale. Lo studio delle prestazioni integra un modello aerodinamico di tipo Vortex Lattice per il calcolo dei carichi agenti sulla vela; un modello strutturale ad elementi finiti per il calcolo delle sollecitazioni e un modello idrodinamico per il calcolo della resistenza degli scafi. L'obiettivo della tesi è l'implementazione di un metodo di analisi ingegneristico che integri lo studio aerodinamico e quello strutturale così da poter creare un ciclo di ottimizzazione valido per il dimensionamento di una generica vela rigida.