Ứng dụng phần mềm Autostructure khai triển các chi tiết kết cấu tàu thép

Sau moọt thụứi gian hoực taọp taựi trửụứng cho ủeỏn nay chuựng em ủaừ cụ baỷn hoaứn thaứnh ủửụực chửụng trỡnh ủaứo taựo cuỷa nhaứ trửụứng. Moúi sinh vieừn ủửụực giao moọt chuyeừn ủeà toỏt nghieọp trửụực khi ra trửụứng. Em ủửụực ban chuỷ nhieọm khoa cụ khớ giao cho chuyeừn ủeà: “ệÙng duựng phaàn meàm Autostructure khai trieồn caực chi tieỏt keỏt caỏu taứu theựp”

HIEÅU PHAÀN MEÀM AUTOSTRUCTURE

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AUTOSTRUCTURE

II.1.1.Vị trí đường hình lý thuyết của kết cấu qui định trong Autostructure

Standard Side Center Side Opposite Side

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT

Hình.II.1Vị trí đường hình lý thuyết

Chương trình Autostructure là một công cụ mạnh mẽ trong bộ AutoShip, được thiết kế để mô hình hóa toàn bộ kết cấu của tàu Nó bao gồm các phần chính như sau:

- Project manager: Dùng để tạo ra, quản lý hoặc Xoá bỏ một Project

Autostructure, tất cả các Project Autostructure đều được bắt đầu từ đây

- Autostructure: Đây là môđun chính của chương trình, dùng để sử lý, tạo ra, hiệu chỉnh các cơ cấu và xuất ra CAD

- Roport Manager: Dùng để xuất ra các báo cáo tổng hợp về vật tư, trọng lượng tôn sắt thép sau khi đẵ thực hiện xong Project trong Autostructure

II.1.2 Thiết lập Project AutoShip để dùng trong Autostructure phải theo các yêu cầu sau:

Autostructure đòi hỏi một đường hình “kín” để các phần tử kết cấu được tạo ra đúng đắn với vỏ tàu

Shell (vỏ tàu) phải được định nghĩa thành một group trong Autoship để cho chương trình Autostructure xử lý

Phải xác định trước mớn nước của tàu

Phải định nghĩa trước đường Baseline với các khoảng cách sườn thực

II.1.3 Khái quát công việc phải làm trong Autostructure:

Các công cụ mà Autostructure cung cấp bao gồm:

Một bộ phận cơ sở dữ liệu

Khả năng cắt các cơ cấu với vỏ và với nhau nhanh chóng

Chương trình hiệu chỉnh 2D tinh vi tương tác và xuất sang CAD

Nói một cách đơn giản, Autostructure được dùng dể tạo ra một mô hình

Việc xây dựng cấu trúc thân tàu bắt đầu từ việc nối ghép nhiều mảnh kim loại thành các tổng đoạn lớn hơn cho đến khi hoàn thiện toàn bộ Ngược lại, quá trình xử lý mô hình yêu cầu chia nhỏ vỏ tàu hoàn chỉnh thành các phần quản lý được Sau đó, các cơ cấu như vách, khung sườn và đà ngang được tạo ra cho từng phần, bắt đầu từ những phần lớn nhất đến các phần nhỏ hơn.

Do vậy, bước đầu tiên là quyết định xem phải chia Project này ra như thế nào Bước này có thể thực hiện theo 2 cách:

Theo logic– tập hợp các cơ cấu được phân loại như thế nào, chúng ta sẽ xem việc này như cấu trúc phả hệ

Theo thực tế – chia theo chỗ các nhóm cơ cấu khác nhau được nối với nhau

Sau khi hoàn tất việc phân chia dự án và thiết lập cấu trúc phả hệ cùng với các cấu hình cơ bản như quy cách vật liệu, quy cách cấu trúc gia cường và mã

- Các loại cơ cấu khác

Khi tạo cơ cấu phẳng, Autostructure tự động cắt nó với các cơ cấu xung quanh, vì vậy cần chú ý đến thứ tự tạo ra các cơ cấu Hãy bắt đầu với các cơ cấu phẳng lớn như vách ngang kín nước, sau đó tiến đến các cơ cấu nhỏ hơn như cơ cấu gia cường Nếu có cơ cấu nào được tạo ra sai thứ tự, bạn có thể dễ dàng xóa và tạo lại để đảm bảo chúng lắp ghép đúng theo trật tự ban đầu.

Chương trình Autostructure hoạt động hiệu quả khi phân tích cơ cấu dạng tấm phẳng, với thứ tự các bước thực hiện được ưu tiên như sau.

Tạo cơ cấu bằng cách khoét các lỗ cho người chui hoặc giảm trọng lượng, đồng thời khoét các lỗ cho cơ cấu gia cường Đặt các gân gia cường nếu có và thực hiện việc chia lại cơ cấu để tối ưu hóa hiệu suất.

Các bước có thể được thực hiện theo thứ tự khác nhau, tuy nhiên, việc thực hiện một số bước trước có thể mang lại kết quả chính xác hơn.

Sau khi tạo ra một cơ cấu phẳng, chương trình cung cấp nhiều công cụ đặc biệt để khoét lỗ, đặt xương gia cường và thậm chí sao chép các chi tiết của cơ cấu phẳng đó sang những cơ cấu tương tự khác.

Các cơ cấu phẳng có thể chuyển sang chương trình 2D để điều chỉnh hình dạng, gắn xương gia cường, khoét lỗ, cắt cutouts và đặc lên các dấu kiểm tra Chương trình 2D Editor cung cấp hiển thị các cơ cấu liên quan khác nhằm hỗ trợ quá trình hiệu chỉnh.

Sau khi hoàn tất việc thiết lập tất cả các cơ cấu cần thiết, chương trình sẽ có đủ dữ liệu để tạo ra các bản báo cáo và xuất ra định dạng Autocad.

Hỡnh II.2.Giao dieọn Autostucture 7.0

Các thành phần của màn hình chính là thanh menu ở phía trên, thanh công cụ Toolbar ở ngay phía dưới thanh menu, cửa sổ viewer và hai cửa sổ browser

Các nút trên thanh công cụ Toolbar cho phép người dùng truy cập nhanh chóng vào các chức năng trong menu Màn hình mặc định hiển thị các ô cửa sổ Browser ở bên trái và khung Viewer ở bên phải.

Khung Browser hiển thị cấu trúc cây thư mục phả hệ của mô hình ở bên trái, trong khi khung List view bên phải thể hiện cấu trúc của các nhánh được chọn Màn hình đồ hoạ Viewer hiển thị đường bao viền ngoài của mô hình cùng với các cơ cấu đã chọn, kèm theo một bộ nút công cụ ở phía trên Các nút này sẽ được sử dụng khi cần thiết Tất cả các cửa sổ có thể được điều chỉnh kích thước dễ dàng thông qua thao tác kéo – thả thông thường của Windows.

II.1.5.Material Manager (Kho vật tư ):

Chúng ta click vào menu Material phía trên màn hình

Một phần quan trọng của Autostructure là khả năng quản lý các vật liệu mà nó sử dụng Để đạt được điều này, Autostructure duy trì một thư viện vật liệu, bao gồm các quy cách thép hình, kiểu tôn, cùng với các loại vật liệu và trạng thái hoàn thiện Các hoàn thiện này được sử dụng để thể hiện vật liệu trong không gian 3 chiều với màu sắc và độ bóng.

Material Manager cho phép người dùng truy cập vào thư viện vật liệu, nơi có thể thêm dữ liệu mới Việc này đảm bảo rằng các dự án luôn được cập nhật và sử dụng thông tin chính xác từ thư viện.

Autostructure hoạt động với các vật liệu đã được định nghĩa hợp lệ, nhưng không cho phép xóa bất kỳ kết cấu nào trong thư viện Thư viện vật liệu được lưu trữ trong tệp Material.Bin Khi cập nhật Autostructure, tệp này sẽ được cập nhật tương ứng.

Material.Bin mới sẽ được liên kết với File Material.Bin củ của chúng ta để

CÁC LỆNH CƠ BẢN TRONG AUTOSTRUCTURE

II.2.1 Tạo vách ngang (Tranverse Bulkhead):

Hình.II.4 Hộp thoại Global Layout- Main Lúc này sẽ xuất hiện hộp thoại Bulkhead Placement

Sau đó ta chọn sườn bằng cách bấm Shift và đưa con chuột vào sườn ta cần chọn

Clicking "Make parts" will open the Bulkhead Properties dialog box, which is used to specify the name, insertion point, and material specifications for the horizontal bulkheads that will be created.

- Chọn insertion để đặt mép tôn

Lúc này nó sẽ hiển thị vách ngang chúng ta cần tìm

II.2.2 Tạo vách dọc( Longitudinal Bulkhead):

Tương tự như tạo vách ngang, ta cũng vào Layout, vào Global Layout.Lúc này sẽ hiển thị hộp thoại Global Layout- Main

Hình.II.2.2.1.Hộp thoại Global layout-Main

Hình.II.5.Hộp thoại Global layout-Main

- Chọn ô Long Grid, chọn khoảng cách từ đường tâm, nếu chọn đối xứng thì đánh dấu trừ

- Hiển thị hộp thoại Parts Properties

Hình.II.6 Hộp thoại Part Properties

- Chọn Insertion để đặt mép tôn

Ta sẽ được vách dọc cần tìm

II.2.3 Tạo vách kín nước:

- Ta click chuột vào nút Create Bulkhead

- Đưa con trỏ vào vị trí sườn cần chọn

- Nhấn giữ phím Shift để cửa sổ phóng đại

- Click vào sườn cần chọn, sau đó nhả phím Shift ra Lúc này sẽ xuất hiện sườn cần chọn như một đường màu đỏ

Nhấn vào nút "Make part" để mở hộp thoại "Parts Properties", nơi có nhiều phần được liệt kê Nếu danh sách không đầy đủ, hãy nhấn nút "Cancel" để xóa tất cả các phần và thực hiện chỉnh sửa lại.

In the Part Properties dialog, it is important to note that for vertical walls, the 'Standard side' refers to the right side If you wish for the interior side of the vertical walls to be positioned exactly 12.0m from the central vertical plane, you must set the 'insertion point' for the right-side vertical walls to 'opposite side'.

To change the faces in the Parts Properties dialog, double-click the insertion column to switch from 'Standard side' to 'Center,' and double-click again to change from 'Center' to 'Opposite side.'

Sau đó xác định lại cho đúng các phần name, insertion, plate Type

Quay trở lại màn hình chính, khi một khối được chọn, tất cả các phần trong khối sẽ được hiển thị trong khung List view và được minh họa bằng hình ảnh đồ họa trong khung Viewer Sử dụng các thanh cuốn xoay để xem rõ hơn các phần này.

II.2.5 Tạo cơ cấu không vuông góc:

Các cơ cấu này không vuông góc và cũng không song song với bất kỳ trục nào Do đó, chúng ta lựa chọn một loại cơ cấu đặc biệt được gọi là General Plan.

Ta click vào hộp thoại General Plan

Trong hộp thoại New Part, bạn sẽ thấy ba tọa độ quan trọng: chiều cao, chiều rộng và chiều dài Để nhập các thông số này, hãy xác định chúng trong bản vẽ và điền vào hộp thoại tương ứng.

Chúng ta sẽ được một cơ cấu không vuông góc như ý muốn

II.2.6 Chương trình hiệu chỉnh đặt biệt “2D editor”

Chương trình 2D editor của Autostructure sử dụng chương trình

AutoCAD 2000, nhưng theo một cách thức đặt biệt

Hai điểm khác biệt chính giữa chương trình 2D editor và AutoCAD 2000 là tất cả các phần trong 2D editor đều được cấu thành từ các polylines kín, và những polylines này nằm trên layer đã bị khoá.

Trên màn hình này có nút (mũi tên)

Hình.II.8.Màn hình AutoCAD 2000

Khi ta thực hiện xong thì bấm nút này để thoát về màn hình Autostructure

II.2.7 Lệnh tạo thanh gia cường( stiffeners)

Thanh gia cường có nhiệm vụ làm vững chắc thêm cho các vách, đáy, lỗ người chuôi( Acess Hold)

Khi ta hoàn thành các thanh , đáy, vách,hoặc các lỗ xong.Ta chọn chúng

Khi chuyển sang màn hình AutoCAD 2000, bạn cần chọn thanh gia cường để điều chỉnh kích thước và vật liệu Tiếp theo, hãy chọn điểm đặt và mặt (trái hoặc phải), đồng thời đảm bảo chừa khoảng cách giữa hai mép của thanh đã chọn.

CHệễNG III KHAI TRIỂN CÁC CHI TIẾT KẾT CẤU TÀU CỤ THỂ

(PHẦN KHOANG HÀNG) III.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA KHAI TRIỂN KẾT CẤU :

Cơ sở lý thuyết của khai triển là dựa vào thiết kế kỹ thuật Cụ thể là một số bản vẽ thiết kế:

- Bản vẽ đường hình(thiết kế ở AutoShip)

- Bản vẽ kết cấu cơ bản

- Bản vẽ mặt cắt ngang

- Bản vẽ bố trí chung

- Quy ước đặt tên(vị trí kết cấu):

Hình.III.1.Qui ước đặt tên

Hình.III.2.Vò trí keát caáu

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT Đánh dấu thứ tự từ tâm ra

Ví dụ: Stiffener ở vị trí thứ nhất thuộc kết cấu đáy bên phải sườn thứ 15:

III.2 GIỚI THIỆU VỀ TÀU LỰA CHỌN: Đây là tàu dầu 1900 Tấn, có Các thông số cơ bả sau:

Chiều dài đường nước thiết kế : LĐNTK = 72,16 m

Chiều dài hai trụ : Ltt = 69,80 m

Chiều rộng mép boong : BMB = 10 m

Chiều rộng thiết kế : Btk = 10 m

III.3 QUY TRÌNH KHAI TRIEÅN KEÁT CAÁU TREÂN AUTOSTRUCTURE

Khi khai triển các chi tiết có kết cấu giống nhau trên Autostructure, phương pháp thực hiện là tương tự Vì vậy, bài viết này chỉ tập trung vào việc giới thiệu cách khai triển các chi tiết điển hình, trong khi kết quả sẽ được thể hiện trong bản vẽ A0.

1 Tạo vách kín nước sườn 29(Transverse bulkhead Frame29)

Từ thanh menu vào layout lúc này xuất hiện hộp thoại Golbal Layout-

Hình.III.3 Hộp thoại Global layout-Frame29

- Click chuột vào Transverse Bulkhead(Tr.BHD)

- Đưa con trỏ vào vị trí sườn 29 nhấn Shift để phóng to

- Click chuột trái vào sườn 29 Lúc này sẽ xuất hiện màu đỏ trên sườn ta chọn

- Click chuột vào Marke Part xuất hiện hộp thoại Bulkhead properties

Hình.III.4.Hộp thoại Bulkhead Properties

- Đặt tên cho kết cấu (Tr BHD – Fr29)

- Chọn loại thép có chiều dày là 10 mm Muốn thay đổi chiều dày thép ta nhấp chuột trái vào Plate type, chọn thép Mild steel

Ta sẽ được vách kín nước 29

2 Tạo vách kín nước 49(Transverse bulkhead Frame29)

Từ thanh menu vào layout lúc này xuất hiện hộp thoại Bulkhead playcment

- Click chuột vào great Bulkhead

- Đưa con trỏ vào vị trí sườn 49 nhấn Shift để phóng to

- Click chuột trái vào sườn 49 Lúc này sẽ xuất hiện màu đỏ trên sườn ta chọn

- Click chuột vào Marke Part xuất hiện hộp thoại Bulkhead properties

- Đặt tên cho kết cấu (Tr BHD – Fr49)

- Chọn loại thép có chiều dày là 10 mm Muốn thay đổi chiều dày thép ta nhấp chuột trái vào Plate type, chọn thép Mild steel

Ta sẽ được vách kín nước 49

III.3.2 Tạo thanh gia cường cho vách kín 29 ( Frame 29)

Trước tiên ta chọn sườn 29, click chuột phải , chọn Edit Part Lúc nay sẽ xuất hiện màn hình AutoCAD 2000 nó liên kết với Autostructure

Hình.III.5.Màn hình AutoCAD 2000

Ta offset từ đường tâm ra 0.6m

Click Apply Face Stiffener Xuất hiện hộp thoại Extrusion

Hình.III.6.Hộp thoại Extrucsion

-Chọn loại thép: Mild Steel

-Chọn mặt: opposite( vì ta chọn bên phải)

III.3.3 Tạo kết cấu dọc( Longitudinal bulkhead)

1 Tạo sóng dọc từ sườn 29 đến 49 (center)

Từ thanh menu vào part vào tiếp New part lúc này sẽ xuất hiện hộp thoại

Hình.III.7.Hộp thoại New Part Main

- Chọn longitudinal Bulkhead(Lng.BHD)

- Nhấn Shift để phóng to sườn ta cần chọn

- Click chuột trái vào đường center từ sườn 29-49

- Chọn thép Mild Steel 10mm

2 Tạo sống dọc mạn bên phảit (Longitudinal side shell.S)

Từ thanh Menu, vào New, xuất hiện hộp thoại New Parts-kết cấu dọc

Hình.III.8.Hộp thoại New Part

- Đặt tên: Longitudinal S.Shell-1-S Fr29-49

- Trong khung Trim to these Part, sống dọc này cắt bởi Fr29-49(S) và

- Chọn B giữ A, ta được sống dọc nhưng chưa chính xác về kích thước

- Ta tiếp tục Click chuột vào sống dọc này

- Chọn Edit Part, nó sẽ xuất qua AutoCAD 2000 để ta điều chỉnh kích thước

- Chọn kích thước theo bản vẽ: 8x600 bẻ 100

- Click Exit.Ta sẽ đuợc sống dọc cần tìm ( Lng S.Shell-1-S-Fr29-49)

III.3.4 Tạo đà ngang đáy

1 Tạo đà ngang đáy cho sườn30 chi tiết 1 bên phải

Từ thanh Menu vào Part, xuất hiện hộp thoại new part

Hình.III.9.Hộp thoại New Parts

- Đặt tên cho sườn: Fr30-D-1-S

- Chi tiết này cắt bởi Deck Fr29-49-S, Side girder-1-Fr29-49-S

Ta được một đà ngang đáy hoàn chỉnh theo kích thước của bản vẽ

2 Khoét lỗ cho đà ngang đáy

- Click chuột phải vào Edit part

- Lúc này xuất hiện màn hình AutoCAD 2000

Hình.III.10.Màn hình AutoCAD 2000

Ta bấm line vẽ một đường thẳng bằng chiều cao của đà ngang đáy (tại tọa độ 0.0) Sau đó offset vào 0.9m

- Vẽ đường tâm của đường tròn

- Vẽ biên dạng của hình chữ nhật bằng kích thước của lỗ cho trong bản veõ(400x550)

- Click vào nút Roude Rectangel, sau đó kéo từ điểm đầu đến điểm cuối Nhập bán kính:0.2m Lúc này sẽ ra hình dạng của lỗ( màu xanh)

- Hình dạng của lỗ sẽ chuyển sang màu đỏ

Ta đã khoét xong lỗ cho Fr30-D-1-S

KẾT QUẢ KHAI TRIỂN

Được in trên giấy khổ Ao

Tiêu đề	Ứng Dụng Phần Mềm Autostructure Khai Triển Các Chi Tiết Kết Cấu Tàu Thép
Tác giả	Lê Huy Quát
Trường học	Trường Đại Học Nha Trang
Chuyên ngành	Cơ Khí Tàu Thuyền
Thể loại	Khóa Luận Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2005
Thành phố	Nha Trang

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	457,61 KB