Modelamiento polinómico de cuarto orden de área seccional para relacionar el volumen de casco de barcos trimaranes sobre la resistencia al avance

Abstract

Este trabajo de investigación desarrolla un modelo matemático polinómico de cuarto orden para mejorar el diseño del casco de trimaranes con esloras de 30, 25 y 20 metros. La necesidad de mejorar la eficiencia hidrodinámica y reducir la resistencia al avance en estos tipos de embarcaciones marítimas ha guiado el estudio. Mediante el uso de modelamiento polinómico, se han diseñado curvas de área seccional que reflejan la geometría del casco y su comportamiento hidrodinámico bajo diversas condiciones operativas. El estudio se estructuró en varias fases: selección de modelos base en 3D, aplicación de modelamiento polinómico, simulación computacional para ajuste de coeficientes, y evaluación de la resistencia al avance. Los resultados indican que las modificaciones en las configuraciones del casco pueden mejorar significativamente la eficiencia de las embarcaciones, especialmente en las de menor eslora. Las hipótesis propuestas fueron confirmadas, demostrando que el modelamiento polinómico de cuarto orden es efectivo para optimizar el diseño del casco. Este enfoque proporciona una base sólida para futuras investigaciones y mejoras en el diseño de trimaranes.

This research work develops a fourth-order polynomial mathematical model to improve the hull design of trimarans with lengths of 30, 25 and 20 meters. The need to improve hydrodynamic efficiency and reduce drag in these types of maritime vessels has guided the study. Using polynomial modeling, sectional area curves have been designed that reflect the geometry of the hull and its hydrodynamic behavior under various operating conditions. The study was structured in several phases: selection of 3D base models, application of polynomial modeling, computer simulation for coefficient adjustment, and evaluation of the resistance to advance. The results indicate that modifications to hull configurations can significantly improve the efficiency of vessels, especially those of shorter length. The proposed hypotheses were confirmed, demonstrating that fourth-order polynomial modeling is effective in optimizing hull design. This approach provides a solid foundation for future research and improvements in trimaran design.