HiÖn nay, hÖ thèng quy ph¹m ph©n cÊp vµ ®ãng tµu biÓn ViÖt Nam ®îc biªn so¹n chñ yÕu dùa vµo quy ph¹m cña NhËt B¶n Class NK, hoÆc chÞu ¶nh hëng cña mét sè quy ph¹m kh¸c nh: DNV Rules for Ships mang tªn: “Quy ph¹m ph©n cÊp vµ ®ãng tµu biÓn vá thep TCVN 62592:2003”. X¸c ®Þnh ®é bÒn däc chung th©n tµu: §é bÒn däc chung th©n tµu ho¹t ®éng trong vïng kh«ng h¹n chÕ: Néi lùc bæ sung cña tµu trªn sãng: + M«men uèn bæ sung cña tµu trªn sãng theo ®iÒu 13.2.11: MW(+) = + 0,19C1C2L12.B.CB’ ; (4.1.1) MW() = 0,11C1C2L12.B.(CB’ + 0,7). (4.1.2) Trong ®ã: MW(+) m«men uèn däc tµu bæ sung trªn ®Ønh sãng, kN.m; MW() m«men uèn däc tµu bæ sung trªn ®¸y sãng, kN.m; C1 = 0,03L1 + 5 víi tµu cã chiÒu dµi L < 90 m. C1 = 10,75 nÕu tµu cã L1 300 m. C1 = 10,75 nÕu tµu cã 300 m < L1 350 m. C1 = 10,75 nÕu tµu cã L1 > 350 m. C2 = 1.0 – trong vïng gi÷a 0.4 L ®Õn 0.65 L kÓ tõ ®u«i; C2 = 0 – t¹i mòi vµ ®u«i. C¸c gi¸ trÞ trung gian x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p néi suy tuyÕn tÝnh. Cb’ HÖ sè bÐo thÓ tÝch cña tµu ( 0,6); + Lùc c¾t bæ sung cña tµu trªn sãng theo ®iÒu 13.31: FW(+) = + 0,3.C1C3.L1.B(Cb’+ 0.7); (4.1.3) FW() = 0,3.C1C4 L1B(Cb’+ 0.7). (4.1.4) Trong ®ã: FW(+) lùc c¾t bæ sung trªn ®Ønh sãng, kN; FW() lùc c¾t bæ sung trªn ®¸y sãng, kN;
Trang 1bộ GIAO THÔNG VậN TảI
Tr ờng đại học hàng hải VIệT NAM
khoa đóng tàu -& -
Thiết kế tốt nghiệp
đề tài: tính toán kết cấu và kiểm tra bền dọc chung
cho tàu hàng bách hoá trọng tải 8700T,
hoạt động vùng biển không hạn chế.
Giáo viên h ớng dẫn: Th.S nguyễn văn hân
Sinh viên thực hiện: vũ văn tuyển Lớp: vtt-43-đh2
Hải phòng - 2006
Trang 2Nội dung của đề tài
Phần 1: Giới thiệu chung Phần 2: Tổng quan về tàu hàng bách hoá 8700T
Phần 3: Tính toán kết cấu Phần 4: Kiểm tra bền dọc chung thân tàu
Trang 3Phần 1: Giới thiệu chung
* Mục đích của đề tài
* Cơ sở lý luận và ph ơng pháp nghiên cứu
* Tình hình nghiên cứu ở trong n ớc và thế giới
Trang 4PhÇn 2: tæng quan vÒ tµu hµng b¸ch ho¸ 8700t
• ChiÒu dµi lín nhÊt: LOA = 111,8 (m)
• ChiÒu dµi gi÷a hai ® êng vu«ng gãc: LPP = 103,6 (m)
• ThuyÒn viªn: 20 ng êi
• Lo¹i tµu: Tµu hµng b¸ch ho¸
• C¸c lo¹i hµng chuyªn chë: Hµng h¹t, hµng bao kiÖn, gç.
Trang 55
Trang 83 Nội dung tính toán kết cấu :
Kết cấu khoang đuôi Kết cấu khoang máy Kết cấu khoang hàng Kết cấu khoang mũi Sơ đồ tính toán kết cấu từng khoang cụ thể nh sau:
Phần 3: TíNH TOáN KếT CấU
Trang 9-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
Trang 10-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
Trang 11-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
Trang 12-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
- Sơ đồ kết cấu
- Tính toán chiều dày tôn
-Tính toán cơ cấu
Trang 1313
Trang 154.1 Lý thuyết
- Xác định độ bền dọc chung thân tàu theo qui phạm
- Ph ơng pháp sử dụng để xác định độ bền dọc chung thân tàu
Phần 4: kiểm tra bền dọc chung
Trang 164.1.1 Xác định độ bền dọc chung thân tàu theo Quy phạm
+ Mômen uốn bổ sung của tàu trên sóng
MW(+) = + 0,19C1C2L12.B.Cb’MW(-) = - 0,11C1C2L12.B.(Cb’ + 0,7)+ Lực cắt bổ sung của tàu trên sóng
FW(+) = + 0,3.C1C3.L1.B.(Cb’+ 0.7
FW(-) = - 0,3.C1C4 L1B.(Cb’+ 0.7) + Mômen chống uốn tại tiết diện ngang giữa tàu
Ws =5,72
Ws =5,72+ Môđun chống uốn tại tiết diện giữa tàu
Wmin= C1L12.B.(C'b + 0,7) + Mômen quán tính tiết diện ngang thân tàu tại giữa chiều dài
I = 3.Wmin L1
) ( M
M S w
) ( M
M S w
Trang 174.1.2 Ph ơng pháp sử dụng để xác định độ bền dọc chung thân tàu
• Xác định nội lực bổ sung thân tàu trên sóng theo các ph ơng pháp sau:
Trang 18- Ph©n bè c¸c thµnh phÇn träng l îng theo kho¶ng suên lý thuyÕt.
- Hµm ho¸ ® êng cong diÖn tÝch s ên
- TÝnh néi lùc trªn n íc tÜnh
- TÝnh néi lùc bæ sung trªn sãng, tæng hîp néi lùc
- TÝnh to¸n tiÕt diÖn ngang th©n tµu
- KiÓm tra bÒn däc chung
Trang 204.2.2 Hàm hoá đ ờng cong diện tích s ờn
*) ứng dụng ngôn ngữ lập trình Matlab để hàm hoá đ ờng cong diện tích s ờn
Dùng hàm Polyfit để tạo một đ ờng cong đi qua một số điểm và đ a ra ph ơng trình của đ ờng cong đó, cụ thể:
Nhập danh sách của hoành độ:
p = polyfit(x,y,n)Khi đó ch ơng trình sẽ đ a ra các hệ số a, b, c, d của ph ơng trình bậc n nh sau:
y = a.x3 + b.x2 + c.x + d (*)(*) Chính là ph ơng trình diễn tả đ ờng cong
Trang 214.2.3 Tính nội lực trên n ớc tĩnh.
Việc phát triển cao về công nghệ và tin học đã đem lại nhiều ứng dụng hiệu quả Trong ch ơng trình Microsoft Excel với việc xử lý chính xác và nhanh chóng của hàm “Solver” trong việc tự động điều chỉnh, cân bằng và cho kết quả tin câỵ.Vào “Tools -> Solver…]” sẽ xuất hiện hộp thoại “Solver Parameters” nh sau:
Vào “Tools -> Solver…]” sẽ xuất hiện hộp thoại “Solver Parameters” nh sau:
Kết quả thu đ ợc là lực cắt và mômen uốn của tàu khi tàu trên n ớc tĩnh
Trang 224.2.4 Tính nội lực của tàu trên sóng
T ơng tự nh tính nội lực của tàu trên n ớc tĩnh với chú ý đ a tung độ của
sóng vào thành phần chiều chìm tàu
Trang 234.2.5 Tổng hợp nội lực
Từ kết quả của việc tính toán nội lực của tàu trên n ớc tĩnh và trên sóng ta
đ a ra bảng tổng hợp nội lực cho 2 tr ờng hợp:
Tàu trên đáy sóngTàu trên đỉnh sóng
Trang 244.2.6 Kiểm tra ứng suất của các cơ cấu tại mặt cắt nguy hiểm nhất
• Việc kiểm tra độ bền dọc chung thân tàu đ ợc thực hiện tại mặt cắt nguy
hiểm nhất
• Ta xác định mặt cắt đó có mô men uốn chung lớn nhất.
• So sánh ứng xuất lớn nhất của cơ cấu với ứng suất cho phép:
Ta có ứng suất chảy của tôn: ch = 3000 KG/cm 2Theo tài liệu “Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thuỷ – Tập 2”
Ta có ứng suất cho phép: 1510 KG/cm2
• Ta còn so sánh mô đun chống uốn của mặt cắt nguy hiểm với mô đun
chống uốn tính theo qui phạm
, 0
ch
Trang 25Kết luận
•Kết quả tính kết cấu là hợp lý tăng khả năng khai thác tàu.
•Kết quả tính toán kiểm tra bên phù hợp với tàu khai thác
•Trong bốn trạng thái trên có trạng thái 3 là nguy hiểm nhất mà tàu vẫn đủ
bền vì thế trong quá trình khai thác tàu ở trạng thái này ta cân l u ý đến việc phân bố tải trọng hàng hoá và nhiên liệu
•Việc tính toán là phép tính gần đúng nên trong quá trình tính toán số liệu đ
a vào càng chính xác càng tốt
• Các công thức gần đúng chỉ nên sử dụng tính nội lực thân tàu trong b ớc sơ
bộ nhằm kiểm tra ph ơng án tính toán
• Ph ơng pháp cổ điển đơn giản chỉ nên ứng dụng tính toán độ bền dọc chung
cho các tàu có độ cứng (EJ) lớn
•Ph ơng pháp trên không nên áp dụng cho các tàu đặc biệt về kết cấu mà khi
đó ta sử dụng ph ơng pháp phần tử hữu hạn
Trang 2626
Trang 30Ch ¬ng tr×nh
Chóc c¸c thÇy, c« søc khoÎ, h¹nh phóc vµ c«ng t¸c tèt!
Em xin tr©n thµnh c¶m ¬n