Thiết kế tàu thủy

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY CBGD: HUỲNH VĂN NHU Chƣơng : MỞ ĐẦU 1.1.ĐỐI TƢỢNG & LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÔN HỌC  Thiết kế tàu giải vấn đề liên quan đến hình thành tàu tính hàng hải nó, sở đảm bảo tàu thực đƣợc chức điều kiện an toàn hiệu cao  Đối tƣợng môn học  Các đặc điểm hình học  Các đặc trƣng hình dáng  Thiết kế tối ƣu  Lịch sử phát triển  Giữa kỷ 18  Thế kỷ 19  Thế kỷ 20 Chƣơng : MỞ ĐẦU 1.2.CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ  Quá trình thiết kế tàu gồm nhiều cơng việc với khối lƣợng tính lớn nhƣ xây dựng nhiệm vụ thiết kế, lựa chọn thơng số hình học, tính tốn tính hàng hải, tính chọn máy & thiết kế thiết bị đẩy, thiết kế kết cấu, thiết kế bố trí chung, tính giá thành, thiết kế cơng nghệ v v  Cơ sở lý thuyết thiết kế tàu phức tạp, khơng ngừng hồn thiện phát triển nhƣng nhiều vấn đề chƣa giải thoả đáng  Thiết kế giai đoạn giải điều hòa mâu thuẫn nảy sinh yêu cầu đặt nhiệm vụ thƣ thiết kế tàu, điều kiện kinh tế - kỹ thuật địi hỏi q trình thi cơng sử dụng tàu Do thiết kế tàu công việc phức tạp, chia thành nhiều giai đoạn, tiến hành theo phương thức từ nguyên tắc đến cụ thể, bước sâu tiếp cận đến mục đích cuối 1.2.CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ 1.2.1.Xây dựng nhiệm vụ thƣ  Quá trình thiết kế tàu việc lập nhiệm vụ thƣ, bao gồm yêu cầu đặt tàu thiết kế, chủ tàu quan thiết kế thay mặt chủ tàu, vào yêu cầu tàu để lập nhiệm vụ thƣ ngƣời thiết kế có trách nhiệm thực  Tùy theo đặc điểm tàu thiết kế, nhiệm vụ thƣ tàu khác khác nhau, nhƣng cần phải đề cập đến số nội dung cần thiết nhƣ : tính kỹ thuật tàu thiết kế v v…  Cơng dụng, loại hình, khu vực hoạt động  Quy phạm áp dụng  Các kích thƣớc chủ yếu  Các tính kỹ thuật chủ yếu v v…  Từ yêu cầu NVT tiến hành lựa chọn đặc điểm hình học tàu thiết kế 1.2.CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ 1.2.2.Thiết kế sơ  Thiết kế sơ bao gồm công việc gắn liền với việc xác định đặc tính tàu thiết kế thể qua sơ đồ Nhiệm vụ thƣ Thiết kế đƣờng hình Thiết kế kết cấu Tính & kiểm tra tính hàng hải tàu Thiết kế bố trí chung Xác định đặc điểm hình học tàu t.kế Khơng đạt Đạt Tính độ bền tàu Thiết kế kỹ thuật Thiết kế công nghệ 1.2.CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ 1.2.3.Thiết kế kỹ thuật  Sử dụng nhiều phƣơng án thiết kế sơ đƣợc thừa nhận đƣợc Đăng kiểm phê duyệt  Trên sở BVĐH có, kết cấu bố trí chung ổn định, thiết bị máy móc chọn, phận thiết kế hợp tác với để thiết kế bố trí chi tiết phận tàu  Bộ phận vỏ : tính tốn tính năng, bố trí chung, triển khai thiết kế KCTT, khai triển tôn, chia tơn, bố trí hệ đƣờng ống, tính lại trọng lƣợng thiết bị trọng tâm, triển khai vẽ chi tiết KC để đƣa vào thi công  Bộ phận khí – động lực tàu : tính cân lƣợng, bố trí buồng máy thiết bị, bố trí hệ thống ống, hệ thống điều khiển máy chính, máy phụ, tự động hố buồng máy  Bộ phận điện – điện tử : tính cân lƣợng điện tàu, bố trí hệ thống điện tàu, hệ thống nhận điện từ bờ, thiết bị an toàn điện, hệ thống máy móc thiết bị điện tử đảm bảo an tồn hàng hải, thơng tin, liên lạc  Ngoài nội dung nhƣ quy định, nhiệm vụ thƣ thiết kế tàu đánh cá Việt nam đề cập đến yêu cầu ngƣ trƣờng, kiểu dáng, tính năng, khả đóng thủ cơng theo mẫu dân gian v v  Các kích thƣớc : theo đề nghị ngƣ dân bị hạn chế điều kiện ngƣ trƣờng khai thác, luồng lạch, bãi đậu v v…  Hệ động lực : u cầu cơng suất máy tốc độ tàu  Mẫu tàu : yêu cầu theo mẫu dân gian địa phƣơng để phù hợp với ngƣ trƣờng đánh bắt, thói quen, ý thích v v…  Hàm mục tiêu : yêu cầu tính tàu thiết kế, chủ tàu hay ngƣời thiết kế đƣa để lựa chọn tối ƣu đặc điểm hình học tàu nhƣ trọng tải hay sức chở, tốc độ hay cơng suất máy, đại lƣợng đặc trƣng tính nhƣ chiều cao tâm ổn định ban đầu ho, chu kỳ lắc T Chƣơng : XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐiỂM HÌNH HỌC TÀU 2.1.Khái niệm đặc điểm hình học tàu Đặc điểm hình học đặc trƣng mặt kích thƣớc & hình dáng tàu, đƣợc chia thành nhóm  Các kích thƣớc L, B, D, d Lmax L Bmax LPP B F Đường nước toàn tải D d AP 0,3L Phần đuôi tàu 0,7L Phần tàu FP MCNGT Phần mũi tàu 2.1.Khái niệm đặc điểm hình học tàu  Các tỷ số kích thƣớc L/B, B/D, D/d  Các hệ số hình dáng S  D (T) B D(T) B L 2.1.Khái niệm đặc điểm hình học tàu  Thể tích chiếm nƣớc V lƣợng chiếm nƣớc D  Trọng tải tàu Dw hệ số trọng tải  2.2.Xác định đặc điểm hình học tàu thiết kế  Đặc điểm hình học sở để xác định tính hàng hải tiêu kinh tế - kỹ thuật tàu nên việc xác định hợp lý chúng có vai trò ý nghĩa quan trọng  Cơ sở xác định đặc điểm hình học  Đáp ứng yêu cầu đặt nhiệm vụ thƣ  Đảm bảo tính tiêu kinh tế - kỹ thuật tốt  Các phƣơng pháp xác định đặc điểm hình học  Phƣơng pháp truyền thống  Phƣơng pháp thống kê  Phƣơng pháp tối ƣu 2.2.Xác định đặc điểm hình học tàu thiết kế 2.2.1.Phƣơng trình trọng lƣợng 1.Khái quát phƣơng trình trọng lƣợng D = P = Pv + Pm + Pnl + Do + D  Pv – trọng lƣợng phần vỏ tàu Pv = aD  Pm – trọng lƣợng thiết bị, máy móc Pm = pmN  Pdt – trọng lƣợng dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ, nƣớc cấp nồi Pdt = pdtN = ktgnlN  Do – sức chở tàu, khơng tính dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ, nƣớc Dwo = nttptt + nhkphk + (ntt + nhk)(tc1plt + t2pn + t3pnt) + Phh  D – dự trữ lƣợng chiếm nƣớc Do = (1,5 – 3,0)% Do 2.2.1.Phƣơng trình trọng lƣợng 2.Giải phƣơng trình trọng lƣợng xác định lƣợng chiếm nƣớc D = P = Pv + Pm + Pnl + Do + D  Pv – trọng lƣợng phần vỏ tàu Pv = aD  Pm – trọng lƣợng thiết bị, máy móc Pm = pmN  Pdt – trọng lƣợng dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ, nƣớc cấp nồi Pdt = pdtN = ktgnlN  Do – sức chở tàu, không tính dự trữ nhiên liệu, dầu mỡ, nƣớc Dwo = nttptt + nhkphk + (ntt + nhk)(tc1plt + t2pn + t3pnt) + Phh  D – dự trữ lƣợng chiếm nƣớc Do = (1,5 – 3,0)% Do 2.2.2.Phƣơng trình dung tích  Dung tích tàu dùng chứa hàng, máy móc, thiết bị hàng hải, nơi thuỷ thủ, hành khách, két nhiên liệu, nƣớc ngọt, nƣớc dằn v v…  Tính dung tích nhằm đảm bảo khơng gian cần thiết để bố trí đầy đủ hợp lý thành phần thể tích tàu nêu  Dung tích lý thuyết tồn tàu W3 W2 W1 H ĐNTK V T O 2.2.2.Giải phƣơng trình dung tích xác định tỷ số H/T 2.2.3.Phương trình ổn định Mo ho Go ro a H zGo Co T zco O y 3.2.Lựa chọn đặc điểm hình học tàu thiết kế 3.2.1.Phương pháp truyền thống Xác định đặc điểm hình học tàu sở giải hệ phƣơng trình thiết kế 3.2.Lựa chọn đặc điểm hình học tàu thiết kế 3.2.2.Phương pháp thống kê Xây dựng hàm toán học, thể quan hệ đặc điểm hình học cách xử lý số liệu thống kê tập hợp tàu điều tra  Mối quan hệ thống kê đặc điểm hình học tàu cá Việt nam Ltk = 2,3Btk + 4,9 Lmax = 0,596Bmax + 15,086 (m) (Lmax – Ltk)/Lmax = 7,927.10-3Lmax – 0,052 CP = 1,37.10-2(Ltk/Btk) + 0,638 3.10-4 Bmax + 0,045 CB = 2,25.10-2(Ltk/Btk) + 0,522 (Bmax – Btk)/Bmax = (m) ∆ = 11,1 Lmax – 115,124 (tấn)  Phạm vi thay đổi đặc điểm hình học tàu cá Việt nam Loại tàu Tỷ số kích thƣớc Các hệ số hình dáng L/B B/H H/T    Lƣới kéo 3,00 - 4,40 1,75 - 2,80 1,10 - 1,50 0,80 - 0,88 0,60 - 0,68 0,90 - 0,95 Lƣới vây 3,10 - 3,90 1,80 - 3,50 1,20 - 1,40 0,82 - 0,88 0,60 - 0,65 0,90 - 0,95 Lƣới rê 3,10 - 3,80 1,60 - 2,20 1,40 - 1,80 0,80 – 0,85 0,60 - 0,63 0,90 - 0,95 Câu 3,00 - 4,00 1,90 - 2,40 1,20 - 1,80 0,80 – 0,85 0,61 - 0,66 0,90 - 0,95 10 TRỊ SỐ SƢỜN THỰC TÀU H-159 KHAI TRIỂN TÔN VỎ 65 AutoSHIP AutoPLATE SƠ ĐỒ KHAI TRIỂN TÔN VỎ AutoCAD AutoNEST CNC KHAI TRIỂN TÔN VỎ TÀU H-159 66 CÁC BƢỚC THỰC HIỆN KHAI TRIỂN TÔN VỎ TRONG AutoPLATE  Xác định Plate group  Xác định đƣờng chia tôn  Tạo  Khai triển  Khai triển dƣỡng mẫu  Xây dựng thảo đồ tôn  Xuất CAD xếp tôn XÁC ĐỊNH ĐƢỜNG CHIA TÔN 67 TẠO VÀ KHAI TRIỂN TẤM KHAI TRIỂN DƯỠNG MẪU CHO TẤM TÔN 68 XUẤT KẾT QUẢ SANG AutoCAD 2D 3D NESTING 69 TÔN VỎ H-159 ĐÃ KHAI TRIỂN XONG KHAI TRIỂN CƠ CẤU 70 AUTOSTRUCTURE  PROJECT MANAGER  Xác lập, quản lý dự án  AUTOSTRUCTURE  Tạo cấu  REPORT MANAGER  Lập báo cáo & thống kê khối lƣợng TẠO CƠ CẤU TRONG AUTOSTRUCTURE 71 CƠ CẤU TRONG KHÔNG GIAN 3D HIỆU CHỈNH, TẠO CUTOUT, LỖ KHOÉT 72 XUẤT SANG CAD, NEST VÀ CNC MƠ HÌNH 3D TÀU 2000T 73 74 75 76 77 78 79 ... học tàu thiết kế 1.2.CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ 1.2.2 .Thiết kế sơ  Thiết kế sơ bao gồm công việc gắn liền với việc xác định đặc tính tàu thiết kế thể qua sơ đồ Nhiệm vụ thƣ Thiết kế đƣờng hình Thiết. .. GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ 1.2.1.Xây dựng nhiệm vụ thƣ  Quá trình thiết kế tàu việc lập nhiệm vụ thƣ, bao gồm yêu cầu đặt tàu thiết kế, chủ tàu quan thiết kế thay mặt chủ tàu, vào yêu cầu tàu để lập... Thiết kế kết cấu Tính & kiểm tra tính hàng hải tàu Thiết kế bố trí chung Xác định đặc điểm hình học tàu t .kế Khơng đạt Đạt Tính độ bền tàu Thiết kế kỹ thuật Thiết kế công nghệ 1.2.CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT