Ảnh hưởng của mô men mặt thoáng chất lỏng trong các két không đầyKhi có ảnh hưởng của mặt thoáng chất lỏng thì chiều cao tâm nghiêng của tàu bị mất đi một lượng GGoXét tàu ở trạng thái cân bằng mũi lái thì G và B nằm trên một đường thẳng đứng.
Phần I Ổn định Sức bền tàu Ồn định tàu THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ TUYẾN HÌNH TÀU & CÁC QUY ĐỊNH LIÊN QUAN Thông số theo chiều dọc tàu Chiều dài lớn Chiều dài tính toán THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ TUYẾN HÌNH TÀU & CÁC QUY ĐỊNH LIÊN QUAN Chiều sâu tàu Chiều sâu định hình Thông số theo chiều ngang chiều sâu Chiều rộng lớn Chiều rộng định hình THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ TUYẾN HÌNH TÀU & CÁC QUY ĐỊNH LIÊN QUAN Thuật ngữ thể tích trọng tải tàu biển Dung tích toàn Dung tích có ích ỔN ĐỊNH TÀU I Hệ trục toạ độ tàu Z Mặt phẳng trục dọc tàu Mặt phẳng chứa ki tàu X O Y Mặt phẳng sườn ỔN ĐỊNH TÀU II c a b Ổn định tĩnh Trạng thái cân tàu Kháilượng Đại niệm ổn định để nghiên tàu cứu ổn định ngang tàu: Ổn định Chiều cao tàu vững khả ban đầu: tàu GM tự chở trạng thái cân ban đầu ngoại lực ngừng tác dụng Cao độ trọng tâm tàu: KG Cao độ tâm tàu: KB Biểu thị cho ki tàu là: K Tâm nghiêng ngang: M Trong trường hợp tàu cân hình bên ta có: KM = KB + BM ỔN ĐỊNH TÀU III a • o o o o Đánh giá ổn định tĩnh Xét ổn định tàu góc nghiêng nhỏ (0 KM (chiều>cao tâm nghiêng ngang) ta tra GM = Mhp = được- từ bảng thủy tĩnh - GM < Mhp < KG = Dl * KGl + ∑ Wi * KGi Dl + ∑ Wi Dl : Là trọng lượng tàu không KGl : Chiều cao trọng tâm tàu không Wi : Trọng lượng thành phần trọng lượng thứ (i) KGi : Chiều cao trọng tâm thành phần trọng lượng Wi Ө ỔN ĐỊNH TÀU III Đánh giá ổn định tĩnh b Các yếu tố ảnh hưởng đến GM o Ảnh hưởng mô men mặt thoáng chất lỏng két không đầy • Khi có ảnh hưởng mặt thoáng chất lỏng chiều cao tâm nghiêng tàu bị lượng GGo I *γ GGo = D Lúc chiều cao vững tàu GoM GoM = KM – KG - GGo ỔN ĐỊNH TÀU III a Đánh giá ổn định tĩnh Xét ổn định tàu góc nghiêng lớn (> 15º ) Đánh giá chung Ở góc nghiêng lớn (>15º) tâm nghiêng ngang M không cố định quỹ đạo di chuyển tâm Trong thực tế tính toán ổn định cho tàu hồ B đường tròn Vậy nên không sơ tàu người ta cho sẵn xây dựng lên họ đường tính độ lớn cánh tay đòn ổn định GoZ thông qua cong để đơn giản hoá trình tính toán người GoM Mà lúc sỹ quan hàng hải GoZ = KN – KGo * Sin(heel) Có hai họ đường cong cánh tay đòn ổn định họ đường cong KN họ đường cong GZ Khi để tìm giá trị GoZ ta tìm giá trị KN từ tập hợp đường cong hoành giao, ta có tập hợp điểm (heel, GZ) gọi đồ thị biểu diễn giá trị GZ TÍNH TOÁN HIỆU SỐ MỚN NƯỚC VÀ MỚN NƯỚC CHO MỘT PHƯƠNG ÁN XẾP HÀNG IV a Hiệu chỉnh mớn nước mũi, lái Dịch chuyển lượng hàng w theo chiều dọc tàu: l Mc W wl G B wl TÍNH TOÁN HIỆU SỐ MỚN NƯỚC VÀ MỚN NƯỚC CHO MỘT PHƯƠNG ÁN XẾP HÀNG IV a Hiệuchỉnh mớn nước mũi, lái Dịch chuyển lượng hàng w theo chiều dọc tàu: Do ta có: Khi dịch chuyển hàng theo chiều dọc tàu, tạo mô men gây chúi Lpp ∆t + / − LCF ) Lpp Mc = w* l Lpp ∆t ∆FC = ( − / + LCF ) số mớn nước là:Lpp Mô men tạo thay đổi hiệu ∆AC = ( Mc w* l ∆t = hay ∆t = Lấy dấu (-) (+)nếu nếuFFnằm nằm phía phíatrước trướcmặt mặtMTC phằng phằngsườn sườngiữa, giữa,lấy lấydấu dấu(+) (-) F nằm sau mặt phẳng sườn MTC Trong : w : Là khối lượng hàng dịch chuyển l : Là khoảng cách dịch chuyển TÍNH TOÁN HIỆU SỐ MỚN NƯỚC VÀ MỚN NƯỚC CHO MỘT PHƯƠNG ÁN XẾP HÀNG IV b Hiệu chỉnh mớn nước mũi, lái Xếp dỡ lượng hàng có trọng lượng vừa phải Ta tính toán theo hai trường hợp sau: Trường hợp Xếp dỡ hàng vị trí tâm F • Khi thay đổi hiệu số mớn nước mà tàu bị tăng giảm mớn lượng : w ∆d = TPC Lúc mớn nước FC − Moi = FC − / + ∆d AC − Moi = AC − / + ∆d TÍNH TOÁN HIỆU SỐ MỚN NƯỚC VÀ MỚN NƯỚC CHO MỘT PHƯƠNG ÁN XẾP HÀNG IV Hiệuchỉnh mớn nước mũi, lái b Xếp dỡ lượng hàng có trọng lượng vừa phải: Trường hợp Lúc mớn nước o • • • Xếp dỡ hàng vị trí khác tâm F Trường hợp dỡ xếphàng hàng: : Khi ta tính toán theo hai bước sau: Bước 2: Dịch chuyển lô hàng đến vị trí dự định xếp hàng Khi ta tiến hành tính toán với toán dịch FFCC−−Moi = F + ∆ d + / − ∆ F = F − ∆ d + / − ∆ FCC C Moi C Bước :hàng chuyển Giả định xếp lô hàng có trọng lượng w lên tàu vị trí tâm mặt phẳng đường nước F Khi thay đổi hiệu số mớn nước mà tàu bị tăng mớn lượng bằng: w ∆d = − ∆ d + / − ∆ A TPC AACC− Moi + ∆ d + / − ∆ A − Moi==AA C C CC TÍNH TOÁN HIỆU SỐ MỚN NƯỚC VÀ MỚN NƯỚC CHO MỘT PHƯƠNG ÁN XẾP HÀNG V Tính mớn nước trung bình thật Sau quan sát biết mcác giá trị mớn nước thực tế, ta tính mớn nước trung bình thật d d m = d CL + ∆d A +F d = Tuy nhiên thực tế tàu hayCbị xoắn C công thức tính Trong : CL tính sau: AC + DC + FC d CL = Với AP LCF ∆d = * t d CL L pp không xác nữa, thực tế người ta L pp FP CL Dc : mớn nước đọc mặt phẳng F sườn AC dm ∆d d CL FC BÀI TOÁN GIÁM ĐỊNH MỚN NƯỚC I f a b e d g h i c • • Các bước thực Bước 1: Giám định lần Bước 3: 2: Xác Giámđịnh địnhkhối lần lượng ( tương hàng tựbốc nhưxếp lần 1) ta có hiệu số: Tính số hiệu tàu chúi : Có hai số hiệu chỉnh Xáclượng Đọc Tra định giá trị tỷ chiếm mớn trọng nước nước nước từnơi mớn tàutrung thước đậu bình mớncuối nước(D1) Tính mớn Hiệu chỉnhnước tỉ trọng trung nước bình cuối cùng: Số hiệu Tính tổng hiệu số trọng lần lượng F.T.C thành đượcphần tính dự nhưtrữ sau:(A) Hiệu chỉnh giá trị mớn nước đường thuỷ trực mặt phẳng LCF t.sườn TPC 100 A +A ) D D=FD.T.(γ.Cd−−1=.025 B A ∆D L pp A 1.+025 D+Cd+clsFC D clp final d d=' = Việc hiệu chỉnh tính sau: final final 2 Nếu tàu xếp hàng: Khối lượng hàng = cp cs C Fcp 1+−FcsA) − B −F '( D= final ASố'Chiệu = lần hai S.T.C tính tb CL sau: C 82 50.∆MTC 2 S = T dC' =+ ∆d tF ==D F D + ∆' cD+2 ∆Fc Ađó = A ' + ∆ A d Từ ta có lượng chiếm nước thật tàu là: final c c c CL CL CL c L Dppfinal1 − A − ( D final − B) Nếu tàu dỡ hàng: Khối lượng hàng = Trong ∆∆MTC Ac =∆MTC1 d CL -∆MTC2 Fc d d tb MTC1 tra bảng thuỷ tĩnh ứng với đối số là: +0.5 (m) Trong : , , giá trị hiệu chỉnh mớn nước tính toán tra từ hồtbsơ tàu MTC2 tra bảng thuỷ tĩnh ứng với đối số là: Từ ta có số hiệu tàu chúi là: ∆D = F.T.C + M.T.C Ta có lượng chiếm nước sau hiệu chỉnh: D = D1 + ∆D - 0.5 (m) SỨC BỀN THÂN TÀU I Khái niệm chung: Cụ thể ta xét tới hai thành phần đặc trưng cho sức bền dọc lực cắt (SF) moment uốn (BM) Sức bền thân tàu bao khả gồm: Sức bền tàu cục chịu sức tác bền động toàn bộcác thành phần nội ngoại lực • • Thành Sức bền phần cục nội tạisức gồm bền trọng lượng phận bảnthân thântàu cácdưới kết tác cấuđộng tàu, máy móc, tảitrang trọngthiết bị, hàng hoá thành Sức bền phần toànkhác.Ngoại sức bền lực tác củađộng thân tàu tàu gồm lực tác động sóng củagió tải trọng phân bố toàn thân tàu SỨC BỀN THÂN TÀU II Nguyên tắc tính sức bền dọc thân tàu Để đơn giản ta tính toán sức bền dọc thân tàu hai trường hợp : Khi tàu nước tĩnh Toàn thân tàu coi dầm liên tục nằm đàn hồi (môi trường nước) Khi tàu sóng chuẩn điểm cực đại , tức chân sóng đỉnh sóng wl lực bao gồm: Trọng lực thân tàu hàng hoá, lực nước Tàu chịu tác dụng G B Để tính lực cắt mô men uốn dọc tàu ta áp dụng nguyên tắc tính toán học kết cấu thân tàu để tính toán cho dầm liên tục đặt đàn hồi Hogging wave Still water Sagging wave SỨC BỀN THÂN TÀU III Tính toán sức bền dọc thân tàu: Lực men Mô cắt: uốn: • • • Lực cắt (shering forces) : Là lực làm gãy cắt thân tàu theo mặt cắt ngang Mô men uốn (Bending Moment) : Là mô men làm cho tàu bị cong theo chiều dài nó, gây tượng ưỡn (hogging) võng (sagging) Mô men uốn điểm theo chiều dài tương Lực cắt tạo trọng lực cấu trúc tàu, trọng lực hàng, lực áp lực thuỷ tĩnh Khi đương với tổng đại số mô men tải trọng điểm với đầu tàu lực không cân điểm dọc theo thân tàu tồn lực cắt SỨC BỀN THÂN TÀU III Tính toán sức bền dọc thân tàu: Công thức tính lực cắt (SF) moment uốn (BM): Khi đó: WSF SF ==Wl =Wd W + –+ Wd B( Wl – B) ==Mwd ( Mwl – Mb) MwBM BM = Mwl Mw + Mwd –+Mb Trong đó: Người ta đặt Sn = Wl – B Bn = Mwl – Mb Wl : Là trọng lượng mặt cắt điều kiện tàu không Trong : W : trọng lượng mặt cắt Wd : Là trọng lượng tải trọng thay đổi Các giá trị Sn, Bn sẵnnổi vàtại lậpmặt thành B tính : lực cắtbảng mặt cắt Mwl : Là mô men uốn trọng lượng điều kiện tàu không (Frame No) chọn sẵn tra hồtrọng sơ tàu dựa Mw:để kiểm mô men uốncho gâytrong lượng Mwd : Là mô men uốn trọng tải thay đổi sở lượng giãn nước Mb: Các giá môtrị men Wd,uốn Mwd gây sẽra lực tínhnổi sỹ quan tàu theo biểu tính cho hồ sơ tàu với tải trọng thực tế mặt cắt chọn sẵn SỨC BỀN THÂN TÀU V Phương pháp thực tế dùng kiểm tra sức bền dọc thân tàu Phương pháp Murray: a • Mô men uốn nước yên lặng (SWBM) Phương pháp tính tổng mô men uốn tàu sóng dựa vào bước tính tàu nước yên SWBM lặng=và Wfkhi – Bf tàu=ở Wa –sóng Ba chuẩn, (*) sóng có chiều dài bước sóng chiều dài tàu biên độ sóng 0.607√Lpp tính (m) Trong : - Wf , Bf mô men trọng lượng lực thành phần trước mũi so với mặt phẳng sườn - Wa, Ba mô men trọng lượng lực thành phần sau lái so với mặt phẳng sườn SỨC BỀN THÂN TÀU V Phương pháp thực tế dùng kiểm tra sức bền dọc thân tàu Phương pháp Murray: • o o Công thức tính xác phức tạp nên dùng cách tính gần sau Tính mô men trọng lượng trung bình: Tính mô men trọng lượng trung bình: WF + W A Mw = D M B = LCBm LCBm: Là giá trị trung bình giá tri LCB phần mũi phần lái tàu tính từ mặt phẳng sườn SỨC BỀN THÂN TÀU V Phương pháp thực tế dùng kiểm tra sức bền dọc thân tàu Phương pháp Murray: • Khi t < = 0,01 Lpp LCB m =Lpp *C(mét) Với C tính theo bảng : Draft C =0.06Lpp 0.179Cb + 0.063 =0.05Lpp 0.189Cb + 0.052 =0.04Lpp 0.199Cb + 0.041 =0.03Lpp 0.209Cb + 0.03 Sau tính SWBM = Mw – Mb = WF + W A D − LPP C 2 Tàu bị võng Mw > Mb bị ưỡn trường hợp ngược lại SỨC BỀN THÂN TÀU V Phương pháp thực tế dùng kiểm tra sức bền dọc thân tàu Phương pháp Murray: b Mô men uốn sóng tính công thức : WBM = b.B.LPP 10 −3 Trong : B chiều rộng tàu b số phụ thuộc vào hệ số béo thể tích Cb tàu trạng thái tàu chân sóng hay đỉnh sóng SỨC BỀN THÂN TÀU V Phương pháp thực tế dùng kiểm tra sức bền dọc thân tàu Phương pháp Murray: Theo bảng : Cb Trên đỉnh sóng ( hog) Dưới chân sóng ( sag ) - Tổng đại số SWBM WBM cho biết mô men uốn tàu đỉnh sóng chân sóng 0.80 10.555 11.821 0.78 10.238 11.505 o.76 9.943 11.188 0.74 9.647 10.850 0.72 9.329 10.513 0.70 9.014 10.175 0.68 8.716 9.858 0.66 8.402 9.541 0.64 8.106 9.204 0.62 7.790 8.887 0.60 7.494 8.571 ... cho sẵn xây dựng lên họ đường tính độ lớn cánh tay đòn ổn định GoZ thông qua cong để đơn giản hoá trình tính toán người GoM Mà lúc sỹ quan hàng hải GoZ = KN – KGo * Sin(heel) Có hai họ đường cong... nghiêng gió ổn grain) ổnđịnh, 40º định từ thể góc tàu tránh gập tất từ nước các sốnghiêng liệu góctrình tra vượt từcủa nhỏ “Họ mức chuyến đường (*40º 16º cong đóng vào ngàykhi 01/01/1994 góc nghiêng... phục cách đầy đủ, xác “ Họ góc ngập nhỏ 12º nước nhỏ 40º Giá trị GoM phải dương suốt chuyến hành trình sau hiệu chỉnh cho yếu tố: đường cong hoành giao” phải có đường cong hoành giao góc nghiêng