O impacto hidrodinâmico é um fenômeno que ocorre na proa de embarcações navegando sobre ondas, no pouso e decolagem de aviões anfíbios e no impacto de ondas em estruturas oceânicas e costeiras como plataformas de petróleo, cais e quebra-mares. Entre as características deste fenômeno, destaca-se a geração de um campo de pressões de elevada magnitude, que pode causar tensões localizadas de grande intensidade nas estruturas marítimas, levando à fadiga do material, à vibrações locais ou transmitidas na viga-navio, ou mesmo a danos estruturais graves. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um aparato experimental para estudo do impacto hidrodinâmico bidimensional. O objetivo do aparato experimental é prover dados de resultados experimentais nos estudos de casos de impacto de modelos e imersão total, dando corroboração e subsídio a resultados numéricos. A pesquisa está dividida em duas fases: a revisão, projeto e desenvolvimento do aparato experimental e a validação dos ensaios. O desenvolvimento do aparato experimental é descrito de forma detalhada da concepção à execução, destacando as funções planejadas para o aparato, os resultados experimentais a serem obtidos, as restrições financeiras, operacionais e de espaço físico no laboratório, os problemas e as soluções originais ou baseadas em referências de pesquisas publicadas. O procedimento experimental é executado com de modelos de impacto bidimensionais, em formato de cunhas e cilindro, instrumentados com um acelerômetro e transdutores de pressão. Os modelos são lançados contra a superfície livre de um tanque de provas, por um aparelho lançador, com os modelos em cunha podendo ser lançados inclusive simulando um impacto assimétrico, atingindo a superfície livre em ângulo oblíquo. Um aparato de visualização dos ensaios também foidesenvolvido possibilitando a visualização e registro de imagens. Quanto aos ensaios, dividem-se em dois casos, o primeiro realizado para validação do aparato, ou seja, comparação direta com resultados de ensaios obtidos pelo presente aparato experimental, com aqueles publicados por outros pesquisadores. Os resultados de pressão pontual são validados para um ensaio de modelos de cunha em impacto simétrico e um cilindro. No segundo caso, trata-se de uma seqüência inicial de ensaios em impacto simétrico para futuro estudo do impacto hidrodinâmico assimétrico com ferramentas experimental e numérica, visando investigar os efeitos de assimetria das cargas hidrodinâmicas. Os resultados obtidos do ensaio de modelo de cunha em impacto comprovaram as observações de outros pesquisadores e a limitação da fórmula analítica de Wagner. Os ensaios do cilindro indicaram a ocorrência de um segundo pico de pressão que ocorre na imersão do cilindro. Os resultados dos ensaios mostram que o aparato experimental cumpriu todos os objetivos propostos permitindo o lançamento de diversos modelos de cunha e cilindro, inclusive com o pivotamento dos modelos de cunha, com as velocidades de impacto previstas, aquisitando dados de pressão pontual e velocidade de impacto e permitindo também filmagens da superfície livre nos instantes do impacto.

Hydrodynamic impact is a phenomenon that occurs at bow of ships navigating in rough seas, in landing of seaplanes or wave slapping on offshore and coastal structures, such as offshore drilling rigs, wave breakers and piers. The main characteristic of this nonlinear and transient phenomenon is the generation of a high pressure filed, which may cause fatigue, vibrations or even direct damage on the marine structures. This works present the development of an experimental apparatus for the bidimensional hydrodynamic study. This apparatus aims to provide experimental data for the validation of numerical simulation on hydrodynamic impact and the total immersion process. The present studies are divide in two phases: the revision of existing systems, design and development of the experimental apparatus and the validation of the experimental results. The development of the apparatus is described, from the conception to the execution, with emphasis on its designed functions, experimental results to be acquired, the constraints on the cost, operation and available space, the shortcomings during the development and the original solutions found for them. The experiments are executed with bidimensional models, with wedge and circular sections, impact force and pressure are measured by using an accelerometer and pressure transducers. An experiment visualization apparatus are also developed allowing video recording and image registers The experimental procedure is carried out by free fall models, with the wedge models also capable to be launched in an oblique angle in relation to the free surface, simulating an asymmetrical impact. The experiments are divide in two parts: the first one is experiments carried out to validate results obtained by the apparatus, that means direct comparisons between the results with similar cones published by other researchers. The validation is carried out with wedge shaped and circular models. The objective of the initial works on the investigation of the effects of asymmetrical hydrodynamic loading. The data measured from the wedge models experiment agree with that obtained by others researchers and demonstrated the limitation of the Wagner analytical formula. The circular model experiments indicated the occurrence of a second pressure peak that occurs after the cylinders immersion. The experiments results showed that the experimental apparatus reached all the proposed objectives allowing the launching of wedge and circular models and also allowing the wedge models pivotment, achieving the designed impact velocities, acquiring hydrodynamic impact pressure and velocity data and video recording.