%A Borja Serv?n Camas
%T A time-domain finite element method for seakeeping and wave resistance problems
%X El objetivo de la tesis es la investigaci?n de algoritmos num?ricos para el desarrollo de herramientas num?ricas para la simulaci?n de problemas tanto de comportamiento en la mar como de resistencia al avance de buques y estructuras flotantes.  La primera herramienta desarrollada resuelve el problema de difracci?n y radiaci?n de olas. Se basan en el m?todo de los elementos finitos (MEF) para la resoluci?n de la ecuaci?n de Laplace, as? como en esquemas basados en MEF, integraci?n a lo largo de l?neas de corriente, y en diferencias finitas desarrollados para la condici?n de superficie libre.  Se han desarrollado herramientas num?ricas para la resoluci?n de la din?mica de s?lido r?gido en sistemas multicuerpos con ligaduras. Estas herramientas han sido integradas junto con la herramienta de resoluci?n de olas difractadas y radiadas para la resoluci?n de problemas de interacci?n de cuerpos con olas.  Tambi?n se han dise?ado algoritmos de acoplamientos con otras herramientas num?ricas para la resoluci?n de problemas multif?sica. En particular, se han realizado acoplamientos con una herramienta num?rica basada de c?lculo de estructuras con MEF para problemas de interacci?n fluido-estructura, otra de c?lculo de l?neas de fondeo, y con una herramienta num?rica de c?lculo de flujos en tanques internos para problemas acoplados de comportamiento en la mar con ?sloshing?.  Se han realizado simulaciones num?ricas para la validaci?n y verificaci?n de los algoritmos desarrollados, as? como para el an?lisis de diferentes casos de estudio con aplicaciones diversas en los campos de la ingenier?a naval, oce?nica, y energ?as renovables marinas. ABSTRACT The objective of this thesis is the research on numerical algorithms to develop numerical tools to simulate seakeeping problems as well as wave resistance problems of ships and floating structures.  The first tool developed is a wave diffraction-radiation solver. It is based on the finite element method (FEM) in order to solve the Laplace equation, as well as numerical schemes based on FEM, streamline integration, and finite difference method tailored for solving the free surface boundary condition.  It has been developed numerical tools to solve solid body dynamics of multibody systems with body links across them. This tool has been integrated with the wave diffraction-radiation solver to solve wave-body interaction problems.  Also it has been tailored coupling algorithms with other numerical tools in order to solve multi-physics problems. In particular, it has been performed coupling with a MEF structural solver to solve fluid-structure interaction problems, with a mooring solver, and with a solver capable of simulating internal flows in tanks to solve couple seakeeping-sloshing problems.  Numerical simulations have been carried out to validate and verify the developed algorithms, as well as to analyze case studies in the areas of marine engineering, offshore engineering, and offshore renewable energy.
%D 2016
%I Navales
%R 10.20868/UPM.thesis.39794
%L upm39794