Progetto strutturale di un'imbarcazione a vela dinamometrica

The design of a sail boat still has undefined properties. This is especially true if it is innovative and has many differences with previous projects. Load definition, performance prediction, hull behaviour and sail shape still have unexpected outcomes related to wind tunnel tests and numerical simulations. Instead experience assigns safety margins and values that are too high to find an optimized design of the structures. These factors don’t permit to maximize performance and make full use of the new materials’ features. To get real-scale data and validate available prediction methods, Politecnico di Milano decided to build a special sail boat. The boat is capable of simultaneously measuring sails’ load (both globally and on a single component), sails’ shape (in real navigation conditions) and its movement. This thesis is part of the project and discusses the design of the dynamometer, which measures the aerodynamic load of the sails.

Il progetto di un’imbarcazione a vela, specialmente se innovativo e con forti elementi di discontinuità con il passato, presenta ancora una notevole quantità di aspetti poco indagati. La definizione dei carichi, la stima delle prestazioni, il comportamento dello scafo e la forma assunta dal piano velico sono ambiti in cui le prove in galleria del vento e le simulazioni numeriche forniscono risultati con ampie incertezze. L’esperienza pregressa, invece, impone valori e margini di sicurezza troppo elevati per poter ottenere una progettazione ottimizzata, che massimizzi le prestazioni e che sfrutti al meglio le caratteristiche dei nuovi materiali. Per acquisire questi dati in scala reale e per validare i metodi di simulazione disponibili, il Politecnico di Milano ha deciso di realizzare un’imbarcazione a vela strumentata in grado di misurare le forze generate dal piano velico, sia globalmente che nelle sue singole componenti, e di rilevare la forma assunta dalle vele durante le reali condizioni di navigazione, contestualmente alla misura dei movimenti dell’imbarcazione stessa. La presente tesi di laurea si inserisce nell’ambito di tale progetto ed in particolare si occupa della progettazione della parte dinamometrica che permette il rilievo delle forze aerodinamiche prodotte dal piano velico.