Analisi numerica dello smorzamento del rollio e valutazione del ruolo delle alette antirollio

Abstract

Il moto di rollio costituisce uno degli aspetti dinamici più rilevanti nello studio del comportamento delle navi, in quanto può dare origine a condizioni operative potenzialmente critiche. Le oscillazioni in rollio, se di ampiezza elevata, possono infatti generare accelerazioni significative, con effetti sia sulla struttura dell’unità sia sul comfort e sulla sicurezza dell’equipaggio e dei passeggeri. Proprio per la sua importanza, tale fenomeno è oggetto di specifica regolamentazione all’interno dell’Intact Stability Code (ISC), il quale definisce criteri e requisiti minimi per garantire adeguati livelli di stabilità.

L’indagine sul moto di rollio riveste pertanto un ruolo fondamentale nella progettazione navale moderna, poiché consente di prevenire situazioni di rischio e di migliorare le prestazioni operative dell’imbarcazione. Le tecniche disponibili oggi, in particolare le simulazioni numeriche, permettono di affrontare lo studio del fenomeno con maggiore efficienza, riducendo tempi e costi rispetto alle prove sperimentali tradizionali e consentendo un’esplorazione più ampia dei parametri progettuali.

Nel presente elaborato si studierà la componente di smorzamento del moto di rollio , con un focus specifico sulle bilge keels, uno dei dispositivi passivi più diffusi ed efficaci per incrementare lo smorzamento del moto di rollio. L’obiettivo è esaminare come la geometria e le caratteristiche costruttive di tali appendici possano essere ottimizzate al fine di ridurre il più possibile l’ampiezza delle oscillazioni. Le valutazioni saranno condotte mediante simulazioni numeriche, inserite nel più ampio quadro della stabilità e della sicurezza di bordo.

Roll motion represents one of the most significant dynamic aspects in the study of ship behavior, as it may give rise to potentially critical operating conditions. Large‐amplitude roll oscillations can in fact generate considerable accelerations, with effects on both the vessel’s structure and the comfort and safety of crew and passengers. Owing to its importance, this phenomenon is specifically regulated within the Intact Stability Code (ISC), which defines criteria and minimum requirements to ensure adequate levels of stability.

The investigation of roll motion therefore plays a fundamental role in modern naval design, as it helps prevent hazardous situations and improve the operational performance of the vessel. The techniques available today, particularly numerical simulations, make it possible to study the phenomenon more efficiently, reducing time and costs compared to traditional experimental tests and allowing a broader exploration of design parameters.

This work will examine the damping component of roll motion, with a specific focus on bilge keels, one of the most widespread and effective passive devices for increasing roll damping. The objective is to analyse how the geometry and construction features of these appendages can be optimized in order to minimize the amplitude of oscillations. The assessments will be carried out through numerical simulations, framed within the broader context of onboard stability and safety.