ANÁLISE DOS MOVIMENTOS DE UM NAVIO Rafael A. Ribeiro Brito

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Universidade Federal do Pará – UFPA 
Instituto de Tecnologia – ITEC 
Faculdade de Engenharia Naval – FENAV 
 
ANÁLISE DOS MOVIMENTOS DE UM NAVIO 
UTILIZANDO O PROGRAMA HANSEL 
Rafael Antonio Ribeiro Brito 
antonrafael94@gmail.com
1 Resumo 
O trabalho tem o intuito de 
apresentar os resultados obtidos na 
análise dos movimentos de uma 
embarcação utilizando o programa 
Hansel, analisando a partir de 
parâmetros geométricos do navio, 
caracteristicas do fluido e interação 
entre navio e ondas as respostas para 
os seis graus de liberdade de 
movimento. 
2 Introdução 
O progama Hansel calcula os 
movimentos de um navio, as cargas 
induzidas por ondas, a distribuição de 
pressão para avanços em velocidade 
constante, além de prever os 
movimentos da embarcação, as 
cargas dinâmicas, as forças de 
cisalhamento verticais e horizontais, 
os momentos de flexão e de torção e 
calcula as amplitudes e fases para os 
movimentos de avanço(surgey), 
deriva(sway), afundamento(heave), 
jogo(roll), arfagem(pitch) e 
guinada(yaw). 
O programa também fornece a 
pressão hidrodinâmica em razão dos 
movimentos e das ondas recebidas 
para qualquer ponto da superfície 
submersa do casco. O trabalho faz 
uso da teoria das faixas para formular 
os dados que fornece ao usuário. 
 
Figura 1 – Representação gráfica dos 
graus de liberdade de movimentos de 
uma embarcação. 
Fonte: SALVESEN, et al, 1975. 
3 Descrição do Problema 
Analisado 
Partindo de uma embarcação 
teórica, porém de proporções que se 
aproximem a uma real, foi executado 
seu projeto de análise por meio do 
Hansel. Utilizando dados do navio e 
parâmetros que após executado 
obteve-se uma série de respostas de 
movimento esperadas para o navio de 
velocidades constante e em ondas 
regulares para uma determinada 
quantidade de frequências de onda e 
particularidades. 
Todos os dados e parâmetros 
que foram utilizados, tiveram que ser 
transferidos para um arquivo em .txt 
para que o programa Hansel podesse 
lê-lo e calculá-lo. 
 
3.1 Dados do navio 
Foi utilizado um casco que 
aproxima-se aos de embarcações 
offshore, na tentativa de representar 
navios atualmente em funcionamento 
no litoral brasileiro. 
Comprimento 66.776 m 
Boca Moldada 14.202 m 
Calado de Projeto 5.700 m 
Número de Balizas 13 
Espaçamento entre 
Balizas 
4.500 m 
Tabela 1 - Dados do navio. 
Fonte: Autor, 2017. 
 
3.2 Parâmetros de análise 
Localização da Meia-
Nau 
29.200 m 
Densidade Relativa 
da Água 
1025 kg/m3 
Comprimento na 
Linha D'água 
62.578 m 
Boca na Linha 
D'água 
14.120 m 
Área de Flutuação 718.590 𝑚2 
Momento de Inercia 
Transversal 
9860.500 m4 
Momento de Inercia 
Longitudinal 
172308 m4 
Área da Seção 
Mestra 
77.270 m2 
Altura Metacêntrica 
Transversal 
28.717 m 
Altura metacêntrica 
Longitudinal 
2.898 m 
Tabela 2 - Parâmetros de análise do 
navio. Fonte: Autor, 2017. 
 
3.3 Ilustração do navio 
A embarcação foi modelada 
utilizando o software Delftship a partir 
de modelos já prontos do próprio 
software. Entretanto, foram 
modificadas suas dimensões para que 
o comportamento dos cálculos fossem 
aproximados ao exemplo utilizado 
durante a apresentação do programa 
Hansel – Loch.DAD. 
Foi gerado uma tabela de cotas 
que foi utilizada diretamente no 
Hansel 
 
Figura 2 – Casco do Navio gerado no 
software Delftship. Fonte: Autor, 
2017. 
4 Conclusão 
As respostas de movimento da 
embarcação derivadas da análise são 
apresentadas em termos de funções 
de transferência para cada um dos 
seis graus de liberdade. Os 
operadores de amplitude de resposta 
(RAO) indicam as respostas 
correspondentes do navio a ondas 
regulares em amplitudes em várias 
frequências de onda e nas 
especificações apropriadas de 
direção. 
Os RAO’s são efetivamente 
funções de transferência para 
determinar o efeito que um estado de 
mar terá sobre o movimento do navio 
através da água, prevendo possíveis 
problemas e evitando-os. 
 
4.1 Apresentação dos resultados 
Os resultados por meio da 
análise de movimentos regulares são 
dados em termos de Operadores de 
Amplitude de Resposta para cada um 
dos seis graus de liberdade na forma 
de gráficos. 
 
4.2 Gráficos dos movimentos do 
navio 
4.2.1 Análise do SURGE (Avanço) 
Comportamento da amplitude 
de avanço no eixo x em relação à uma 
determinada frequência em uma dada 
angulação entre o sentido de rota e a 
direção de propagação da onda. 
 
Figura 3 - Movimento Surge. 
 
4.2.2 Análise do SWAY (deriva) 
 Comportamento da amplitude 
de deriva no eixo y em relação à uma 
determinada frequência em uma dada 
angulação entre o sentido de rota e a 
direção de propagação da onda. 
 
 
Figura 4 - Movimento Sway. 
 
4.2.3 Análise do HEAVE 
(afundamento) 
Comportamento da amplitude de 
afundamento no eixo z em relação à 
uma determinada frequência em uma 
dada angulação entre o sentido de 
rota e a direção de propagação da 
onda 
 
Figura 5 - Movimento Heave. 
 
4.2.4 Análise do ROLL (jogo) 
 Comportamento da amplitude 
de jogo em torno do eixo x em relação 
 
à uma determinada frequência em 
uma dada angulação entre o sentido 
de rota e a direção de propagação da 
onda.
 
Figura 6 - Movimento Roll. 
 
4.2.5 Análise do PITCH (arfagem) 
Comportamento da amplitude 
de arfagem em torno do eixo y em 
relação à uma determinada frequência 
em uma dada angulação entre o 
sentido de rota e a direção de 
propagação da onda. 
 
 
Figura 7 - Movimento Pitch 
4.2.6 Análise do YAW (guinada) 
Comportamento da amplitude 
de guinada em torno do eixo z em 
relação à uma determinada frequência 
em uma dada angulação entre o 
sentido de rota e a direção de 
propagação da onda. 
 
Figura 8 - Movimento Yaw. 
5 Referências 
[1] MEYERS, W. G.; SHERIDAN, D. J.; 
SALVESEN, N. Manual NSRDC Ship-
Motion and Sea-load Computer 
Program. NSRDC Ship Performance 
Department. Bethesda, Md. February, 
1975.