Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang B GIO DC V O TO TRNG I HC GIAO THễNG VN TI BI TP THIT K TI U VA TIN HC NG DNG Giáo viên hng dn: GS.TS Nguyn Vit Trung Hc viên thc hin : Trn Quc Tun Lp : Xây dng ng ô tô v ng TP - K16 H Ni: 9/2009 Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang Thiết kế ranh thoát nớc I Đặt vấn đề Khi xây dựng đờng dặc biệt đờng miền núi vùng trung du, khối lợng xây dựng giá thành công trình thoát nớc đờng chiếm phần đáng kể tổng giấ thành xây dựng Trong công trình phần dẫn nớc từ nơi cao xuống thấp nơi có địa hình dốc công trình thủy lực nh bậc nớc, dốc nớcthờng đợc sử dụng Khi dòng nớc đổ xuống hạ lu, phần lợng thừa biến thành động năng, vận tốc tăng lên, nên sau lòng dẫn bị xói lở nghiêm trọng ảnh hởng đến an toàn công trình Do nhiệm vụ tính toán tiêu phải tìm biện pháp tiêu huỷ lợng dòng chảy, điều chỉnh lại phân bố lu tốc, làm giảm mạch động để dòng chảy trở trạng thái tự nhiên đoạn ngắn nhất, rút ngắn đoạn gia cố hạ lu Thiết kế tiêu phải đảm bảo mục tiêu trên, nhiên thiết kế phải hợp lý tiết kiệm vật liệu II.nội dung bàI toán Thiết kế dốc nớc BT+ bể tiêu mặt cắt chữ nhật với hàm mục tiêu giá thành a2 a1 a3 a4 a1 Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang a7 a5 a8 a6 a5 Mặt cắt ngang dốc nớc bể tiêu a1: Chiều dày vách dốc (m) a2: Chiều rộng thân dốc (m) a3: Chiều dày đáy dốc (m) a4: Chiều cao thân dốc (m) a5: Chiều dày thành bể (m) a6: Chiều sâu bể (m) a7: Bề rộng đáy bể (m) a8: Chiều dày đáy bể (m) Xác định bề rộng đáy có lợi dốc nớc a2: a = 0,7655 QTK Kiểm tra lu lợng lu tốc chảy thân dốc: - Tính chiều sâu dòng chảy thân dốc: a = Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Q = TK a vCP a Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang - Xác định lu lợng dòng chảy thân dốc: QTT = v. v = C R.id ; ( R = a a ;C = a + 2.a a.nb a a a + 2.a ) QTT QTK 100% < 5% Chiều sâu a4 đạt QTK QTT QTK 100% > 5% => tăng chiều sâu a4 tính lại QTK Tính độ sâu đầu dốc (không có ngỡng) - Dốc ngỡng nên độ sâu đầu dốc độ sâu phân giới hk: Q hk = ; =1 gb Tính độ sâu cuối dốc - Tính chiều dài đờng mặt nớc l: l= iJ = k Với J= J0 + Jk + Nếu chiều dài đờng mặt nớc < chiều dài cuối dốc=> Dốc dài, độ sâu cuối dốc hcd=a4 + Nếu chiều dài đờng mặt nớc > chiều dài cuối dốc=> Dốc ngắn, độ sâu cuối dốc hcd>a4 Kiểm tra xem có phải làm công trình tiêu không - Tính độ sâu liên hợp với độ sâu trớc nớc nhảy h= a4( độ sâu cuối dốc ) 8hk3 h' h" = + h' - Tính độ sâu nớc hạ lu công trình hh Biết QTK , a7 (= bh) ,ih phơng pháp thử dần xác định đợc hh Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang - Nếu h>hh phải làm CT tiêu (Bể tiêu năng) Tính toán tiêu năng: Kích thớc bể tiêu ( chiều sâu bể a6, chiều dài bể Lb) + Tính chiều sâu bể tiêu năng: - Giả sử chiều sâu bể d=h - hh - Tính chiều sâu liên hợp hc: hc=E01.c vtt2 Trong đó: E 01 = a + + a6 2g c=> tra bảng thông qua F(c) : QTK - Tính : z = 2g F ( c ) = 1 2 '' a h h (hc ) QTK a 1,1.( E 01 ) - Tính lại chiều sâu bể: d = 1,1hc'' ( hh + z ) Nếu d d1 100% < 5% a = d1 d QTK d d1 F ( ) = ; E 02 = E 01 + d1 c Nếu 100% > 5% Tính lại từ d a 1,1.( E 02 ) + Tính chiều dài bể; - Tính L1 = vCP 2.a + a (Theo L.A Baraxh) g v CP - Tính L2 = ( a + ).a ( Theo Khu Tin) 2g Vậy Lbể= min(L1 L2) Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang Điều kiện ràng buộc: vTT vCP QTT QTK Lbe = min( L1 , L2 ) Hàm mục tiêu: Mục tiêu= giá 1m3 BT[2a1.a4+(a2+2a1).a3 ]Ld+ giá 1m3 đá xây(2a5.a6+a7.a8 )Lbe III.thiết kế chơng trình Số liệu đầu vào: Nhập số liệu chọn kích thớc mặt cắt dốc nớc bể tiêu năng: a1, a3, a5, a7, a8, QTK : Lu lợng thiết kế VCP : vận tốc cho phép Ld : Chiều dài dốc id : Độ dốc dốc nớc a : Hệ số khí nb : độ nhám BT ih : độ dốc đáy hạ lu Giá thành 1m3 BT, 1m3 đá xây: Số liệu đầu ra: a1 a8 giá thành: cha tối u a1 a8 giá thành: tối u Sơ đồ khối: Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Trang Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang Cấu trúc chơng trình: Chơng trình cấu trúc thành mô đun: Giới thiệu Nhập số liệu khai báo số Tính toán Kiểm tra điều kiện ràng buộc Tính toán hàm mục tiêu In kết Bài tập sáng chế Bài làm : Tôi chọn tủ lạnh Trong tủ lạnh áp dụng qui tắc sáng chế nh sau Qui tắc làm ngợc lại : Tủ lạnh làm cho đồ vật đặt lạnh đi, ngợc lại với làm việc máy nớng làm cho đồ vật nóng lên Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd Bi Thit k ti u v Phỏt minh sỏng ch Trang Qui tắc chuyển đổi trạng thái hoạt động : Sự hoạt động tủ lạnh biến thể lỏng thành thể khí rắn Qui tắc áp dụng trờng vật lý khác : Trong tủ lạnh áp dụng qui tắc biến điện thành nhiệt Qui tắc ghép số chức vào cá thể : Trong tủ lạnh áp dụng qui tắc ghép thêm phận tạo đá lạnh, lắp thêm bóng đèn để mở cửa tủ lạnh bóng sáng, đóng lại bóng tắt Qui tắc sử dụng nhiều loại vật liệu : Trong tủ lạnh sử dụng nhiều loại vật liệu để chế tạo nh : kim loại, nhựa, cao su, thuỷ tinh Qui tắc phân đoạn thời gian hoạt động phận loại bỏ chúng không cần thiết : Trong tủ lạnh có rơle tự động làm giảm công suất máy đồ vật đặt tủ lạnh giảm nhiệt độ đến nhiệt độ giới hạn Qui tắc thay đổi vai trò phận tuỳ theo hoàn cảnh sử dụng, chức hoạt động : Trong tủ lạnh áp dụng qui tắc để chế tạo cánh cửa Sau xin trình bày qui tắc sáng chế thêm cho tủ lạnh qui tắc ghép thêm số chức Tôi ghép thêm vào tủ lạnh thiết bị đun đợc nớc nóng thiết bị điều hoà không khí nhà để biến tủ lạnh thành máy đa chức Hc viờn: Trn Quc Tun ng ụtụ v ng TP - K16 Lp: Xd