Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng

Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.Xác định tham số dao động của tàu thủy hoạt động trong môi trường sóng biển và giải pháp xây dựng hệ thống mô phỏng.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ VŨ TÀI TÚ XÁC ĐỊNH THAM SỐ DAO ĐỘNG CỦA TÀU THỦY HOẠT ĐỘNG TRONG MƠI TRƯỜNG SĨNG BIỂN VÀ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG MÔ PHỎNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHỊNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ QUÂN SỰ VŨ TÀI TÚ XÁC ĐỊNH THAM SỐ DAO ĐỘNG CỦA TÀU THỦY HOẠT ĐỘNG TRONG MƠI TRƯỜNG SĨNG BIỂN VÀ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG MÔ PHỎNG Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 52 02 03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Nguyễn Quang Hùng GS TS Chu Anh Mỳ Hà Nội - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết trình bày luận án hồn tồn trung thực chưa công bố cơng trình khác Các liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Vũ Tài Tú LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ kính trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tập thể giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Hùng, GS TS Chu Anh Mỳ quan tâm, tận tình hướng dẫn, bảo động viên để tơi hồn thành luận án Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban Giám đốc Viện Khoa học – Công nghệ quân sự, Thủ trưởng Cán phịng Đào tạo giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu khoa học có ý kiến đóng góp quý báu nội dung, bố cục luận án Xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo Viện Điện tử, Viện Vũ khí tạo điều kiện thuận lợi thời gian, sở vật chất, thiết bị để thực nội dung luận án Cảm ơn thầy, cô giáo công tác Viện KHCNQS đồng nghiệp trực tiếp giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu thực nghiệm Cuối cùng, muốn gửi lời cảm ơn tới gia đình, bố mẹ anh chị em, vợ bạn bè dành cho tơi tình u tin tưởng để tơi có động lực tâm thực thành công luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Vũ Tài Tú MỤC LỤC Trang MỤC LỤC iii DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .v DANH MỤC CÁC BẢNG .vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .viii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG DAO ĐỘNG CỦA TÀU THỦY TRÊN SÓNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 1.1 Mơ hình cấu trúc phương pháp mơ dao động tàu sóng 1.2 Tác động sóng biển đến dao động tàu, khả đo đạc phân tách thành phần dao động tàu sóng 16 1.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước mơ dao động tàu sóng 27 1.4 Hướng nghiên cứu luận án 37 1.5 Kết luận Chương 41 Chương XÁC LẬP MƠ HÌNH TÍN HIỆU DAO ĐỘNG CỦA TÀU TRÊN SÓNG TRÊN CƠ SỞ NỘI SUY TỪ SỐ LIỆU ĐO THỰC NGHIỆM 42 2.1 Cơ sở khoa học việc xác lập mơ hình tín hiệu dao động tàu sóng phép nội suy từ số liệu đo thực nghiệm 42 2.2 Các mơ hình sóng biển giải pháp lựa chọn mơ hình sóng tối ưu dùng cho mơ dao động tàu sóng .47 2.3 Xây dựng mơ hình tín hiệu dao động tàu sóng phương pháp kết hợp dựa mơ hình thủy động lực học tàu “hợp lý” 57 2.4 Kết luận Chương 67 Chương XÂY DỰNG GIẢI PHÁP ĐO THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH THAM SỐ DAO ĐỘNG CỦA TÀU TRÊN SÓNG 69 3.1 Yêu cầu hệ đo tham số dao động tàu sóng 69 3.2 Xây dựng hệ đo xác định tham số dao động tàu sóng 70 3.3 Đo thực nghiệm dao động tàu điều kiện biển thực tế 77 3.4 Kết luận Chương 86 Chương GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ TẠO DAO ĐỘNG GIẢ LẬP TRÊN NỀN TẢNG HEXAPOD 6-DOF 87 4.1 Thiết lập phương trình chuyển động cho hệ HexaPod 6-DOF 87 4.2 Thiết kế hệ vật lý tạo dao động giả lập tảng HexaPod 101 4.3 Đánh giá khả mô hệ tạo dao động giả lập xây dựng tảng HexaPod 115 4.4 Kết luận Chương 126 KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN .128 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA NCS 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6-DOF Bậc tự (Degrees Of Freedom) CB Tâm tàu CF Tâm diện tích đường nước CFD Tính tốn động lực học chất lỏng (Computational Fluid Dynamics) CG Trọng tâm tàu CTO Trung tâm nghiên cứu thiết kế tàu Ba Lan DMP Bộ xử lý chuyển động số (Digital Motion Processor) IMU ITTC Đơn vị đo lường quán tính (Inertial Measurement Unit) Hiệp hội bể thử giới (International Towing Tank Conference) I2C Giao tiếp I2C, giao thức truyền thông nối tiếp JONSWAP LDV MCA MSS Phổ JONSWAP (Joint North Sea Wave Project) Máy đo rung động laser (Laser Doppler Vibrometer) Phân tích thành phần nhỏ (Minor Component Analysis) Hệ thống mô hàng hải (Marine Systems Simulator) NCS Nghiên cứu sinh NTNU Trường Đại học Khoa học Công nghệ Norwegian URANS Phương trình Reynol-Navier-Stock Reynolds-Averaged Navier-Stockes) PC Máy tính cá nhân (Personal computer) I/O Dữ liệu vào/ra (Input/output) (Unsteady DUT Thiết bị để kiểm tra (Device Under Test) PID Bộ điều khiển tỷ lệ tích phân vi phân DC Dòng điện chiều (Direct current) AC Dòng điện xoay chiều (Alternating current) LNG Khí tự nhiên hóa lỏng (Liquefied Natural Gas) DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Các tham số mơ tả dao động tàu sóng 18 Bảng 3.1 Đặc tính kỹ thuật cảm biến IB6 [10] 72 Bảng 3.1 Đặc tính kỹ thuật dòng thiết bị DEWE3020 [9] 74 Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật tàu HQ285 77 Bảng 4.1 Thông số hệ thống 117 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Các dao động tàu Hình 1.2 Mơ hình cấu trúc hệ thống mô dao động tàu sóng dùng cho nghiên cứu ảnh hưởng dao động Hình 1.3 Thực nghiệm mơ hình bể thử 12 Hình 1.4 Thực nghiệm biển (sea trial) 13 Hình 1.5 Mơ hình cấu trúc hệ thống mơ dao động tàu sóng với hệ tạo dao động giả lập xây dựng tảng hệ HexaPod 6-DOF .14 Hình 1.6 Mơ hình cấu trúc hệ thống mô dao động tàu sóng theo phương pháp kết hợp lý thuyết thực nghiệm 16 Hình 1.7 Các hệ quy chiếu sử dụng để biểu diễn tốn học dao động tàu 17 Hình 1.8 Hệ quy chiếu biển 21 Hình 1.9 Sơ đồ tổng quát mô tả nguồn tác động đến chuyển động tàu sóng 27 Hình 1.10 Mơ hình hệ thống mơ dao động tàu sóng theo hướng nghiên cứu luận án .39 Hình 1.11 Sơ đồ diễn giải hoạt động hệ thống mô dao động tàu sóng theo hướng nghiên cứu luận án 40 Hình 2.1 Mơ hình liên kết khơng gian tọa độ điểm tàu .45 Hình 2.2 Các yếu tố sóng tuyến tính 48 Hình 2.3 Sự lặp lại mật độ xác suất chiều cao sóng 49 Hình 2.4 Các thơng số vi phân tích phân phân bố chiều cao sóng 50 Hình 2.5 Mơ hình phổ sóng khơng điều hịa .52 Hình 2.6 Phổ sóng 53 Hình 2.7 Phổ JONSWAP Hs = 4.0 m, TP = 8.0 s,  = 1,  = 2,  = 55 Hình 2.8 Sơ đồ diễn giải phép nội suy 58