Análise numérica do comportamento estrutural de embarcações de aço submetidas a diferentes cenários de colisão

A intensificação do transporte hidroviário e a presença crescente de pontes sobre vias navegáveis têm ampliado a ocorrência de colisões entre embarcações e pilares, caracterizadas por carregamentos altamente dinâmicos, grandes deformações e forte não linearidade estrutural. Tradicionalmente, a avaliação desses eventos tem sido conduzida sob a ótica da proteção da ponte, com o uso de formulações empíricas baseadas em forças equivalentes, o que limita a compreensão do comportamento estrutural da embarcação, principal elemento dissipador de energia no impacto. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver e aplicar um modelo numérico em dinâmica explícita, baseado no Método dos Elementos Finitos, para analisar o comportamento estrutural de uma embarcação metálica submetida a diferentes cenários de colisão com um pilar rígido. Foram simulados doze cenários de impacto, combinando variações de velocidade e ângulo de incidência, de modo a investigar a influência desses parâmetros na deformação máxima, na distribuição de tensões equivalentes e no balanço energético do sistema. Os resultados evidenciam que colisões angulares podem gerar níveis mais elevados de deformação plástica e tensão equivalente na estrutura da embarcação quando comparadas ao impacto frontal, mesmo apresentando menor componente normal da velocidade. Tal comportamento é atribuído à maior extensão da área de contato, ao aumento do caminho de deformação e aos efeitos de cisalhamento e deslizamento durante o impacto. Conclui-se que a metodologia proposta permite uma análise mais realista do fenômeno de colisão, contribuindo para o entendimento dos mecanismos de absorção de energia e do potencial de ruptura estrutural da embarcação, com menor dependência de aproximações empíricas globais.