Embarcações pesqueiras representam uma parcela expressiva nas estatísticas de acidentes ocorridos no mar. Dentre estas, aquela que se destaca por impor uma perda sensível em vidas humanas é a ocorrência de emborcamentos. Quando tais embarcações passam a ser submetidas a um alagamento intermediário, sua situação de estabilidade pode ser diferente daquela prevista pela Arquitetura Naval Clássica que considera apenas efeitos estáticos. Assim, este trabalho propõe, a partir de duas simples modelagens, caracterizar o comportamento dinâmico do alagamento sob diferentes níveis e sua influência positiva ou negativa sobre a estabilidade da embarcação pesqueira realizando análises sobre o regime transiente e permanente do movimento. / When a large compartment of a ship is flooded the water will affect the ship dynamic behaviour, and may have a significant impact on the vessel’s ability to withstand the action of waves. It is well known that complex dynamics can be associated with the loss of dynamic stability even for an intact ship, and these phenomena have been shown to be particularly relevant for fishing. We investigate here the effect of several levels of partial flooding on the dynamic processes that lead to loss of dynamic stability and capsize in waves. Two mathematical models are used in the present analysis. The first is a simplified model in which the vessel is acted upon by trains of regular beam waves. The free surface in this model is assumed to remain flat. The dynamic interaction between the vessel and the water inside it is modeled in such a way that the ensuing equations are those of a nonlinear inverted double pendulum. Drawing on this observation, an even simpler model was developed based on the idea of an equivalent mechanical pendulum. Since transient capsize in waves is a rapid phenomenon when compared to the flooding of a compartment, the analyses consider the percentage of flooding as a varying parameter.

Embarcações pesqueiras representam uma parcela expressiva nas estatísticas de acidentes ocorridos no mar. Dentre estas, aquela que se destaca por impor uma perda sensível em vidas humanas é a ocorrência de emborcamentos. Quando tais embarcações passam a ser submetidas a um alagamento intermediário, sua situação de estabilidade pode ser diferente daquela prevista pela Arquitetura Naval Clássica que considera apenas efeitos estáticos. Assim, este trabalho propõe, a partir de duas simples modelagens, caracterizar o comportamento dinâmico do alagamento sob diferentes níveis e sua influência positiva ou negativa sobre a estabilidade da embarcação pesqueira realizando análises sobre o regime transiente e permanente do movimento. / When a large compartment of a ship is flooded the water will affect the ship dynamic behaviour, and may have a significant impact on the vessel’s ability to withstand the action of waves. It is well known that complex dynamics can be associated with the loss of dynamic stability even for an intact ship, and these phenomena have been shown to be particularly relevant for fishing. We investigate here the effect of several levels of partial flooding on the dynamic processes that lead to loss of dynamic stability and capsize in waves. Two mathematical models are used in the present analysis. The first is a simplified model in which the vessel is acted upon by trains of regular beam waves. The free surface in this model is assumed to remain flat. The dynamic interaction between the vessel and the water inside it is modeled in such a way that the ensuing equations are those of a nonlinear inverted double pendulum. Drawing on this observation, an even simpler model was developed based on the idea of an equivalent mechanical pendulum. Since transient capsize in waves is a rapid phenomenon when compared to the flooding of a compartment, the analyses consider the percentage of flooding as a varying parameter.

O propósito deste trabalho foi o de elaborar uma metodologia de projeto de embarcações pesqueiras como alternativa ao processo clássico baseado na seqüência da \"Espiral de Projetos\". A metodologia proposta faz uso de um algoritmo de otimização que tem como finalidade automatizar cada uma das etapas e aperfeiçoar o resultado final mediante a busca, dentro do espaço de soluções viáveis (chamadas de soluções satisfatórias), da solução \"ótima\", ou seja, a melhor solução para uma determinada condição. Devido ao fato de cada zona de pesca ter suas características particulares no que diz respeito a condições ambientais (altura das ondas e força do vento), arte de pesca desenvolvida na região e normas impostas pela Autoridade Marítima, foi feita, em particular, uma aplicação ao caso da pesca no litoral peruano, pois foram consideradas no desenvolvimento do trabalho peculiaridades e dados que estão presentes nesta região. Neste sentido, desenvolveu-se um programa automatizado e otimizado baseado em uma seqüência de cálculos que permite projetar, a partir dos requisitos do armador, as características de uma embarcação pesqueira que cumpre um conjunto de restrições impostas e que atende ao objetivo desejado, ou seja, a embarcação que represente, através dessas características, a melhor solução possível para uma função de mérito ou função objetivo imposta. Desta forma, utilizando a técnica da parametrização de embarcações semelhantes, assim como métodos conhecidos para cálculo de características e atributos associados a navios pesqueiros, e também um algoritmo matemático de busca, demonstrou-se que é possível projetar uma embarcação pesqueira, do tipo de cerco, a partir dos requisitos do armador, com bons resultados, em períodos curtos de tempo e dentro das margens esperadas em etapas preliminares de projeto. / The purpose of this work was to develop a methodology for a fishing vessel design as alternative to the classic process based on the sequence of the \"Design Spiral.\" The proposed methodology use an optimization algorithm that aims to automate each one of the stages of the design and to improve the final result by the search, among the space of viable solutions (calls of satisfactory solutions), of the optimal solution, in other words, to find the best solution for a determined condition. Due to different characteristics of each fishing area such as: environmental conditions (height of the waves and wind intensity), the fishing gear used in the region and the rules established by the local Maritime Authority, this tool contemplates specific applications to fishing in the Peruvian coasts. Therefore, the development of this tool considered the corresponding data available for the region and the particularities unique to this fishing ground. In this context, an automated and optimized program was created based on a sequence of calculations, allowing to project, under the owner\'s requirements, fitting the characteristics of a fishing vessel that contemplates the imposed restrictions while achieving the overall objective. In other words, the resulting vessel will achieve, through these characteristics, the best possible solution in terms of functionality and desired requirements. Therefore, using the parametric technique of similar vessels, as well as known methods for the calculation of characteristics and associated attributes for fishing vessels and the use of a search mathematical algorithm, it was demonstrated that it is possible to design a fishing vessel of the seiner type, from the requirements of the owner, with good results, in few periods of time and within expected rates in preliminary stages of the project.

O propósito deste trabalho foi o de elaborar uma metodologia de projeto de embarcações pesqueiras como alternativa ao processo clássico baseado na seqüência da \"Espiral de Projetos\". A metodologia proposta faz uso de um algoritmo de otimização que tem como finalidade automatizar cada uma das etapas e aperfeiçoar o resultado final mediante a busca, dentro do espaço de soluções viáveis (chamadas de soluções satisfatórias), da solução \"ótima\", ou seja, a melhor solução para uma determinada condição. Devido ao fato de cada zona de pesca ter suas características particulares no que diz respeito a condições ambientais (altura das ondas e força do vento), arte de pesca desenvolvida na região e normas impostas pela Autoridade Marítima, foi feita, em particular, uma aplicação ao caso da pesca no litoral peruano, pois foram consideradas no desenvolvimento do trabalho peculiaridades e dados que estão presentes nesta região. Neste sentido, desenvolveu-se um programa automatizado e otimizado baseado em uma seqüência de cálculos que permite projetar, a partir dos requisitos do armador, as características de uma embarcação pesqueira que cumpre um conjunto de restrições impostas e que atende ao objetivo desejado, ou seja, a embarcação que represente, através dessas características, a melhor solução possível para uma função de mérito ou função objetivo imposta. Desta forma, utilizando a técnica da parametrização de embarcações semelhantes, assim como métodos conhecidos para cálculo de características e atributos associados a navios pesqueiros, e também um algoritmo matemático de busca, demonstrou-se que é possível projetar uma embarcação pesqueira, do tipo de cerco, a partir dos requisitos do armador, com bons resultados, em períodos curtos de tempo e dentro das margens esperadas em etapas preliminares de projeto. / The purpose of this work was to develop a methodology for a fishing vessel design as alternative to the classic process based on the sequence of the \"Design Spiral.\" The proposed methodology use an optimization algorithm that aims to automate each one of the stages of the design and to improve the final result by the search, among the space of viable solutions (calls of satisfactory solutions), of the optimal solution, in other words, to find the best solution for a determined condition. Due to different characteristics of each fishing area such as: environmental conditions (height of the waves and wind intensity), the fishing gear used in the region and the rules established by the local Maritime Authority, this tool contemplates specific applications to fishing in the Peruvian coasts. Therefore, the development of this tool considered the corresponding data available for the region and the particularities unique to this fishing ground. In this context, an automated and optimized program was created based on a sequence of calculations, allowing to project, under the owner\'s requirements, fitting the characteristics of a fishing vessel that contemplates the imposed restrictions while achieving the overall objective. In other words, the resulting vessel will achieve, through these characteristics, the best possible solution in terms of functionality and desired requirements. Therefore, using the parametric technique of similar vessels, as well as known methods for the calculation of characteristics and associated attributes for fishing vessels and the use of a search mathematical algorithm, it was demonstrated that it is possible to design a fishing vessel of the seiner type, from the requirements of the owner, with good results, in few periods of time and within expected rates in preliminary stages of the project.

Este trabalho apresenta um procedimento simples e robusto para avaliação e análise do desempenho de instalações propulsoras de embarcações de pesca operando no Estado do Espírito Santo. O objetivo é verificar se as embarcações estão operando com baixa eficiência propulsiva, portanto, com consumo de combustível maior do que o desejável, e identificar possíveis ações de melhoria desta eficiência que poderiam ser implementadas com baixo custo. Tendo em vista as condições artesanais da construção e operação das embarcações de pesca no Espírito Santo, o procedimento foi desenvolvido de forma a poder ser aplicado com relativa facilidade pelas pessoas envolvidas na atividade pesqueira artesanal neste Estado. O procedimento envolve o levantamento de informações sobre a geometria do casco, as características da instalação propulsora existente e sobre alguns aspectos do desempenho das embarcações. Para este levantamento são propostos métodos e técnicas suficientemente simples para que possam ser facilmente aplicadas nos estaleiros. Com base nestes dados levantados implementou-se no procedimento proposto diversos algoritmos que permitem determinar o coeficiente propulsivo das embarcações de pesca e a perda de energia útil que ocorre tanto no motor, por conta de condições inadequadas de operação, quanto na transmissão desta energia para o hélice. Para a validação dos métodos e técnicas envolvidos neste procedimento e dos resultados fornecidos por ele, o mesmo foi aplicado em alguns cascos de embarcações de pesca disponíveis em estaleiros visitados no Estado. Para uma destas embarcações o procedimento foi aplicado em sua totalidade, permitindo identificar a baixa eficiência da instalação propulsora e algumas das possíveis causas que provocam a perda de energia útil no sistema. Finalmente, com base nesse exemplo de aplicação, um estudo de possíveis melhorias na instalação propulsora é apresentado ao final do trabalho. / This study presents a simple and robust procedure to the performance evaluation and analysis of propulsion systems of fishing vessels operating in the Espírito Santo State. The goals are to verify if the vessels are operating at low propulsive efficiency, therefore, with a fuel consumption greater than desired, and identify possible actions to improve this efficiency that could be implemented at a low cost. The procedure was developed in view of the conditions of construction and operation of fishing vessels in Espírito Santo, so that it can be applied with relative ease by the people involved in artisanal fishing activity in this State. The procedure involves the collection of information about the geometry of hull, the characteristics of existing propulsion plant and some aspects of the performance of the vessels. To do this data collection, this paper proposes methods and techniques simple enough to be easily applied in the shipyards. Based on these data collected, the proposed procedure implemented several algorithms to ascertain the propulsive coefficient of fishing vessels and the energy loss which may occur due to the inadequate operating conditions and in energy transmission to propeller. It has been applied in some fishing vessel hulls available on sites visited to validate the methods and techniques involved in this procedure and its results. The procedure was applied, in its entirety, in one of this vessels, that allowed to identify the low efficiency of the propulsion plant and some of the possible causes that justify this energy loss in the system. Finally, based on this application example, a study of possible improvements in propulsion plant is presented at the end of work.

Este trabalho apresenta um procedimento simples e robusto para avaliação e análise do desempenho de instalações propulsoras de embarcações de pesca operando no Estado do Espírito Santo. O objetivo é verificar se as embarcações estão operando com baixa eficiência propulsiva, portanto, com consumo de combustível maior do que o desejável, e identificar possíveis ações de melhoria desta eficiência que poderiam ser implementadas com baixo custo. Tendo em vista as condições artesanais da construção e operação das embarcações de pesca no Espírito Santo, o procedimento foi desenvolvido de forma a poder ser aplicado com relativa facilidade pelas pessoas envolvidas na atividade pesqueira artesanal neste Estado. O procedimento envolve o levantamento de informações sobre a geometria do casco, as características da instalação propulsora existente e sobre alguns aspectos do desempenho das embarcações. Para este levantamento são propostos métodos e técnicas suficientemente simples para que possam ser facilmente aplicadas nos estaleiros. Com base nestes dados levantados implementou-se no procedimento proposto diversos algoritmos que permitem determinar o coeficiente propulsivo das embarcações de pesca e a perda de energia útil que ocorre tanto no motor, por conta de condições inadequadas de operação, quanto na transmissão desta energia para o hélice. Para a validação dos métodos e técnicas envolvidos neste procedimento e dos resultados fornecidos por ele, o mesmo foi aplicado em alguns cascos de embarcações de pesca disponíveis em estaleiros visitados no Estado. Para uma destas embarcações o procedimento foi aplicado em sua totalidade, permitindo identificar a baixa eficiência da instalação propulsora e algumas das possíveis causas que provocam a perda de energia útil no sistema. Finalmente, com base nesse exemplo de aplicação, um estudo de possíveis melhorias na instalação propulsora é apresentado ao final do trabalho. / This study presents a simple and robust procedure to the performance evaluation and analysis of propulsion systems of fishing vessels operating in the Espírito Santo State. The goals are to verify if the vessels are operating at low propulsive efficiency, therefore, with a fuel consumption greater than desired, and identify possible actions to improve this efficiency that could be implemented at a low cost. The procedure was developed in view of the conditions of construction and operation of fishing vessels in Espírito Santo, so that it can be applied with relative ease by the people involved in artisanal fishing activity in this State. The procedure involves the collection of information about the geometry of hull, the characteristics of existing propulsion plant and some aspects of the performance of the vessels. To do this data collection, this paper proposes methods and techniques simple enough to be easily applied in the shipyards. Based on these data collected, the proposed procedure implemented several algorithms to ascertain the propulsive coefficient of fishing vessels and the energy loss which may occur due to the inadequate operating conditions and in energy transmission to propeller. It has been applied in some fishing vessel hulls available on sites visited to validate the methods and techniques involved in this procedure and its results. The procedure was applied, in its entirety, in one of this vessels, that allowed to identify the low efficiency of the propulsion plant and some of the possible causes that justify this energy loss in the system. Finally, based on this application example, a study of possible improvements in propulsion plant is presented at the end of work.

The main objective of this project is to investigate the applicability of the IMO second-generation intact stability criteria in enhancing the process of designing fishing vessels, which often face stability challenges due to their narrow hulls and harsh operating environments. The study involves analyzing the impact of these criteria, specifically focusing on dead ship conditions and Level 1 and Level 2 excessive acceleration criteria, on the design of three fishing vessels. Through thorough theoretical examination and practical assessment, the research seeks to provide naval architects with valuable insights into designing safer and more stable fishing vessels. The investigation also explores the potential benefits of incorporating bilge keels to mitigate lateral acceleration effects, aiming to enhance crew safety. Finally, a discussion of the computation results is held, followed by a conclusion. / Huvudsyftet med detta projekt är att undersöka tillämpbarheten av IMO:s andra generationens kriterier för intaktstabilitet för att förbättra processen med att designa fiskefartyg. Denna typ av fartyg har ofta flera stabilitetsutmaningar på grund av deras smala skrov och krävande driftsmiljöer. Studien innefattar att analysera effekterna av dessa kriterier, med särskild fokus på "dead ship" villkor samt nivå 1- och nivå 2-kriterierna för kraftiga acceleration, på designen av tre fiskefartyg. Genom teoretisk granskning och praktisk bedömning ämnar forskningen ge fartygskonstruktörer insikter för att designa säkrare och mer stabila fiskefartyg. Undersökningen utforskar också de potentiella fördelarna med att inkludera slingerkölar för att mildra effekterna av lateral acceleration och därmed öka besättningens säkerhet. Rapporten avslutas med en diskussion kring beräkningsresultaten, följt av en slutsats.