A propósito de la tragedia del batiscafo Titan.

[JCB]

Hola a tod@s.

Este ha sido durante el pasado mes de junio un tema de actualidad. He consultado la Wikipedia inglesa:

https://en.wikipedia.org/wiki/Titan_(submersible)

y esta indica las siguientes características del casco cilíndrico de fibra de carbono:

- Diámetro interior $(d_i) = 142\ cm$.

- Espesor de la pared $(e) = 127\ mm$.

Nota: según la Wikipedia, de titanio solo eran las tapas semiesféricas de cada lado, y los dos anillos de conexión entre el casco cilíndrico de fibra de carbono y las tapas.

Al ser el cilindro un recipiente sometido a presión externa, se llega a determinar la tensión máxima de compresión en las secciones paralelas al eje principal del cilindro. Esta tensión máxima es

$\sigma=\dfrac{p(r_i+e)}{e}$

Siendo $p=4.000\ m.c.a.=39,23\ MPa$ (también según la Wikipedia, el batiscafo estaba diseñado para soportar una presión externa máxima de $46\ MPa$), resulta ser $\sigma=258,52\ MPa$. Es decir, la fibra de carbono debería tener una tensión de compresión admisible mínima de $258,52\ MPa$.

La verdad es que para la fibra de carbono, he encontrado valores de la tensión de tracción admisible (oscila entre $2.400$ y $4.800\ MPa$), pero no valores de la tensión de compresión admisible. También me induce a pensar que la fibra de carbono puede ser adecuada en recipientes sometidos a presión interna (un depósito de gas, un avión, etc., donde el material trabaja a tracción), pero no para un recipiente sometido a presión externa, como el malogrado batiscafo (donde el material trabaja a compresión).

Saludos cordiales,
JCB.

[Abdulai]

En las fotos de la tapa del sumergible veo un detalle que me da miedo:




¿Cual es el problema? Que la cúpula y el cilindro se comprimen diferente (diferente forma, área y material) y esos pocos y miserables bulones (de 16mm ?) difícilmente puedan mantener la unión firme de manera confiable.
Mi análisis de cuñado concluye que se degollaron algunos bulones y eso desestabilizó la estructura.
Claro que para que pase eso en los momentos previos debió existir una filtración de agua, pues el elemento de cierre era un o'ring y con poca deformación habría fallado

Una visión mas científica la daría un análisis por elementos finitos. Ya aparecerá alguno

[Richard R Richard]

Yo pregunto por total desconocimiento , a nadie se le ocurre introducir a los submarinos en cámaras de prueba al menos al 50% superior a la presión de trabajo? Digo alguna norma a cumplir debe haber.

Difícil de lograr la presión no es , barata y pequeña la cámara no es, alguien debe probar los submarinos militares....o no se hace? o se hace como en los aviones???

Se llena con agua a 1 atm el interior del submarino , se llena la cámara externa con agua, a la presión deseada que resista la cámara, se testean las uniones y listo... si hay falla, aumenta la presión interior sin colapso, la estructura sobrevive para otro test, no lo sé Rick.

Sigo sin entender porque hicieron una escotilla tan grande.

[JCB]

El batiscafo operaba en aguas internacionales porque de esta manera, su propietario creía eludir la obligación de certificar a su nave, según la regulación nacional de EUA (aunque no está claro que obrando así, quedase libre de tal requisito).

[Richard R Richard]

De lo que no va quedar libre es su empresa de los reclamos por indemnización de familiares de los pasajeros, ya que él qepd y solo no trabajaba, titan llego hasta allí en barco...alguien mas se debe estar lamentando.