Modelagem dinâmica de cabos para aplicações subaquáticas

Resumo

A modelagem dinâmica de cabos constitui tema de pesquisa de grande importância e aplicação prática na atualidade. No entanto, devido às não linearidades presentes na dinâmica de cabos, bem como à necessidade de se trabalhar com muitos graus de liberdade, desenvolver modelos dinâmicos para estes sistemas torna-se tarefa difícil. Para desenvolver modelos dinâmicos de cabos, o presente artigo utiliza o Método do Formalismo Discreto (Lumped Mass Approach), que supõe o cabo dividido em elos rígidos conectados por articulações elásticas fictícias. Os cabos foram considerados com uma das extremidades articulada a uma estrutura flutuante (navio ou plataforma), enquanto que em sua outra extremidade consideraram-se dois casos: uma carga terminal livre; extremidade fixa a Terra. Os cabos estão submersos e o arrasto hidrodinâmico foi considerado a partir de um modelo simples, proporcional ao quadrado da velocidade. Utilizando-se o formalismo de Euler-Lagrange, foram desenvolvidos os modelos dinâmicos para cabos considerando-se dois, três e quatro elos. Uma vez obtidos estes modelos, foram realizadas simulações, as quais mostraram resultados qualitativamente de acordo com o esperado fisicamente.