Mô phỏng động học và động lực học thiết bị lặn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC PHẠM VĂN BẠCH NGỌC MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ LẶN LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2005 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC PHẠM VĂN BẠCH NGỌC MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ LẶN Chuyên ngành: CƠ HỌC VẬT THỂ RẮN Mã số: 60.44.21 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM ANH TUẤN Hà Nội - 2005 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Chương GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LẶN 1.1 Lịch sử nghiên cứu phát triển thiết bị lặn giới 1.2 Cấu tạo ứng dụng thiết bị lặn 1.2.1 Cấu tạo thiết bị lặn [17] 1.2.2 Ứng dụng thiết bị lặn 11 Chương TÍNH NĂNG VÀ CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ LOẠI THIẾT BỊ LẶN PHỔ BIẾN TRÊN THẾ GIỚI 13 2.1 Thiết bị lặn khơng có người vận hành [15] 13 2.1.1 Thiết bị lặn có dây dẫn nối với tầu mẹ ROV 14 2.1.2 Thiết bị lặn vận hành tự động AUV 17 2.2 Thiết bị lặn có người quan sát - HOV 20 2.3 Phân tích số chi tiết thiết bị lăn ROV [17] 21 2.3.1 Dây dẫn 21 2.3.2 Động đẩy 22 2.3.3 Camera 24 2.3.4 Hệ thống Laser 25 2.3.5 Hệ thống siêu âm 26 2.3.6 Tay máy 27 2.3.7 Sensor đo độ sâu 29 Chương MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ LẶN 30 3.1 Ma trận quay [12] 30 3.1.1 Thành lập ma trận quay 31 3.1.2 Góc Euler 33 3.2 Phần mềm mô động học động lực học [11] 34 3.2.1 Các phân tích tuyến tính 35 3.2.2 Các phân tích phi tuyến 35 3.3 Mô động học động lực học dây dẫn 35 3.3.1 Mơ hình dây dẫn phần mềm alaska 36 3.3.2 Ngoại lực tác dụng lên dây dẫn 39 3.3.2.1 Lực Mơ men dịng chảy tác dụng lên phần tử dây dẫn theo trục OX, OY OZ 39 3.3.2.2 Lực đẩy acsimet tác dụng lên phần tử dây dẫn 40 3.3.3 Một số kết mô dây dẫn 41 3.4 Mô động học động lực học thiết bị lặn dây dẫn 47 3.4.1 Phân tích q trình họat động thiết bị lặn 49 3.4.2 Phương trình chuyển động thiết bị lặn 52 3.4.2.1 Phương trình động học thiết bị lặn 53 3.4.2.2 Phương trình chuyển động học thiết bị lặn 54 3.4.3 Ngoại lực tác dụng lên thiết bị lặn 55 3.4.3.1 Lực môi trường tác dụng lên thiết bị lặn 55 3.4.3.2 Lực đẩy động đẩy 56 3.4.3.3 Lực đẩy Acsimet 58 3.4.4 Kết mô động học động lực học thiết bị lặn 58 3.4.4.1 Quỹ đạo hoạt động thiết bị lặn có dạng hình 3.20 59 3.4.4.2 Quỹ đạo hoạt động thiết bị lặn có dạng hình 3.33 65 3.5 Nhận xét 71 KẾT LUẬN 72 Các kết đạt 72 Hướng nghiên cứu 72 Danh mục cơng trình cơng bố 74 Tài liệu tham khảo 75 Phụ lục 77 DANH MỤC VIẾT TẮT AUV: Autonomous Underwater Vehicle ROV: Remote Operation Vehicle HUV: Human Underwater Vehicle UV: Underwater Vehicle UUV: Unmanned Underwater Vehicle HOV: Human Occupied Vehicles MỞ ĐẦU Trái đất có khoảng 30% diện tích bề mặt đất phần cịn lại chiếm tới 70% diện tích ngập nước Trong phần lớn diện tích mặt đất người khám phá, khai thác, tìm hiểu đánh giá chi tiết phần lớn diện tích mơi trường ngập nước người khám phá đặc biệt môi trường biển Do việc thiết lập đồ chi tiết tài nguyên bề mặt đáy biển chưa người thực Khi dân số giới tăng lên tiêu huỷ nguồn tài nguyên thiên nhiên tăng lên Chính lý mà việc khám phá, tiềm hiểu khu vực chưa khám phá trở nên cần thiết Đối với người hiểu biết cách rõ ràng kiểm soát mơi trường điều quan trọng trở thành thực trợ giúp nhà khoa học thiết bị nghiên cứu tiên tiến Nghiên cứu biển đặc biệt quan trọng Việt Nam mặt dân sinh an ninh quốc phịng Một đất nước có bờ biển dài 3000km diện tích lớn sơng, hồ, đầm lầy…, nơi có lượng lớn động vật, thực vật tài ngun cịn chưa tìm hiểu Mơi trường nước cần tìm hiểu khơng có khơng thể thay mà cịn để bảo vệ gìn tài nguyên thiên nhiên nơi mà hàng năm mang nguồn ngoại tệ lớn cho đất nước Hiện việc khám phá tìm hiểu nguồn tài nguyên nước công cụ thô sơ, thợ lặn việc làm không thực tế, sử dụng thợ lặn gặp nhiều rủi nguy hiểm khả lặn sâu làm việc nước người bị hạn chế Đối với cơng trình biển cần thường xun giám sát giàn khoan dầu khí biển, đường ống dẫn dầu, đường dây dây dẫn quang,… việc xử dụng thợ lặn hồn tồn khơng khả thi khơng có khả thực Chính vậy, trợ giúp cơng cụ nghiên cứu, giám sát đại việc làm tất yếu, lý quan trọng để phát triển thiết bị lặn - UV Hiện nay, giới có nhiều dạng thiết bị lặn khác như: thiết bị lặn có dây dẫn nối với tầu mẹ ROV- , thiết bị lặn liên lạc với tầu mẹ sóng siêu âm - AUV, HOV… tất dạng tầu lặn có ưu việt đặc trưng riêng ứng dụng mục đích cụ thể Một ưu việt chung thiết bị lặn khả vận hành tự động chúng, chúng hồn thành nhiệm vụ cách tự động khơng cần đến điều khiển trực tiếp người mà thông qua hệ thống lệnh điều khiển người thiết lập sẵn Ngoài thiết bị lặn cịn có khả làm việc mơi trường nước độ sâu lớn so với người Một thiết bị lặn tiêu chuẩn bao gồm: Phần mềm điều khiển, hệ thống tự động hoá, cấu chấp hành thiết bị phụ khác, dạng sản phẩm Cơ điện tử Xu hướng nhà khoa học đưa sản phẩm công nghệ cao vào ứng dụng sống, dạng sản phẩm Cơ điện tử khơng nằm ngồi xu hướng Hơn tác giả công tác làm việc Phòng Cơ điện tử - Viện Cơ học nên lý mà tác giả chọn nghiên cứu thiết bị lặn, mà trước tiên việc tìm hiểu, mô động học động lực học thiết bị lặn phần mềm mô học hệ nhiều vật alaska Trong phạm vi luận văn tác giả đề cập đến thiết bị lặn có dây dẫn nối với tầu mẹ trình hoạt động - ROV Thiêt bị lặn ROV dễ dàng thiết bị lặn khác việc điều khiển cung cấp lượng trình hoạt động, việc liên lạc ROV trung tâm điều khiển tầu mẹ thông qua dây dẫn Việc sử dụng thiết bị lặn phù hợp với khả chế tạo ứng dụng Việt Nam phù hợp Chương GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LẶN 1.1 Lịch sử nghiên cứu phát triển thiết bị lặn giới Phần lớn mẫu thiết bị lặn ngày thiết kế dựa mẫu thiết bị lặn thiết kế vào năm 1930 mơ hình tầu ngầm qn sự, khơng thể hoạt động độ sâu lớn, hạn chế lớn thiết bị lặn chế tạo từ năm 1930 kỷ trước Những mẫu thiết kế cho thiết bị lặn dạng hình cầu, nhiên mẫu thiết kế tồn nguy hiểm, việc điều khiển thiết bị lặn ln đặt tình trạng nằm ngồi khả kiểm soát người Thiết bị lặn loại liên lạc với tầu mẹ hệ thống tời kéo, hệ thống đảm bảo an toàn khác hệ thống dẫn khí, hệ thống cân áp suất… Hình 1.1: Thiết bị lặn dạng hình cầu Thiết bị lặn tự hành phát triển cải tiến suốt thập niên 1950 đến thiết bị lặn trang bị hồn thiện hơn, kết việc cải tiến công nghệ đồng thời đáp lại yêu cầu nhà khoa học việc nghiên cứu mơi trường biển Để quan sát trực tiếp đo đạc, giám sát đáy biển ngày thiết bị lặn trang bị máy quay camera, tay robot, cảm biến, thiết bị phụ trợ khác Ngoài mục đích phục vụ nghiên cứu khoa học thiết bị lặn cịn tìm kiếm thiết bị mất, phục vụ du lịch phục vụ cứu hộ biển Năm 1954 thiết bị lặn tự hành loại chế tạo thử nghiệm thành cơng Auguste Piccard, dùng để thăm dò vùng biển sâu khắc phụ hạn chế mẫu thiết bị lặn trước Thiết bị lặn loại thực tế mà nói gần giống kinh khí cầu hoạt động nước Hình 1.2: Thiết bị lặn Trieste II Năm 1960 phiên thứ thiết bị lặn đời có tên Trieste II, mang theo người q trình làm việc, có khả lặn sâu tới 30,580ft (hay 10,900 m) lập nên kỷ lục khả lặn sâu thiết bị lặn Một điều gây ấn tượng mạnh thiết bị lặn có tên Aluminaut, chế tạo hợp kim hoạt động độ sâu 15,000ft (hay 4,570 m) với thuỷ thủ đồn gồm người Sau thiết bị lặn gắn thêm cánh tay robot, mà Alvin thí dụ điển hình, Alvin chế tạo Woods Hole Oceanographic Institution, có khả lặn sâu tới 13,000ft (hay 3,960m) với đội thuỷ thủ gồm người, Alvin trang bị thiết bị Aluminaut nhiên có gắn thêm cánh tay robot Năm 1974 Alvin thiết bị lặn khác Pháp Archimède Cyana sử dụng dự án táo bạo Pháp Mỹ có tên FAMOUS (for French-American Mid-Ocean Undersea Study), để nghiên cứu đáy biển Năm 1987 Alvin mang theo máy quay camera thu lại thông tin từ tầu Titanic Tất mẫu thiết bị lặn trước vận hành đội ngũ thủy thủ, nguyên lý hoạt động cấu tạo chúng hoàn toàn giống mẫu tầu ngầm phục vụ quân Chính mà kích thước chúng lớn khả vận hành khơng linh hoạt hiệu mang lại nghiên cứu khoa học chúng chưa cao 1.2 Cấu tạo ứng dụng thiết bị lặn Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ thiết bị lặn ngày đại hơn, tuỳ theo mục đích sử dụng mà chúng trang bị thiết bị phù hợp Các thiết bị lặn ngày nhỏ hơn, vận hành tự động, phụ vụ nhiều nghiên cứu môi trường nước, đặc biệt nghiên cứu biển, hữu ích việc nghiên cứu đáy biển nơi người trực tiếp nghiên cứu Đặc biệt thiết bị lặn ngày ứng dụng rộng rãi giám sát cơng trình ngầm biển, giàn khoan dầu khí, mà đặc biệt chúng trang bị thiết bị khác phục Hình 3.36: Thiết bị chìm xuống đáy Hình 3.37: Biên độ dao động đầu dây dẫn nối với thiết bị lặn theo phương OX Hình 3.38: Biên độ dao động đầu dây dẫn nối với thiết bị lặn theo phương OY Hình 3.39: Biên độ dao động điểm dây dẫn theo phương OX Hình 3.40: Biên độ dao động điểm dây dẫn theo phương OY Hình 3.41: Lực dây dẫn tác dụng lên thiết bị lặn theo phương OX Hình 3.42: Lực dây dẫn tác dụng lên thiết bị lặn theo phương OY Hình 3.43: Lực dây dẫn tác dụng lên thiết bị lặn theo phương OZ 3.5 Nhận xét Để mô động lực học thiết bị lặn đồng thời nghiên cứu tác động học qua lại thiết bị lặn dây dẫn tác giả chia dây dẫn thành vật rắn khác nhau, vật rắn có kích thước khối lượng mơ men qn tính chịu tác dụng ngoại lực, liên kết với khớp quay có lị xo giảm chấn, đồng thời thiết bị lặn coi vật rắn, lực tác dụng chủ yếu lên thiết bị lặn lực đẩy chân vịt, lực đẩy acsimet, trọng lực, thủy động lực học lực dịng chảy… bỏ qua ngoại lực khác khơng ảnh hưởng nhiều lên thiết bị lặn Việc tuyến tính hóa giúp cho q trình mơ dễ dàng đồng thời khơng làm tính xác việc đưa thông số thiết kế thiết bị lặn  Việc mô phục vụ cho thiết kế sử dụng phương pháp chia nhỏ dây dẫn thành vật rắn sử dụng phương trình Morision việc tính tốn ngoại lực tác dụng hoàn toàn chấp nhận  Ảnh hưởng dây dẫn lên thiết bị lặn giai đoạn hoạt động thiết bị lặn khác nhau, cụ thể thiết bị lặn chìm xuống tác động dây dẫn nhỏ thiết bị lặn chuyển động tiến phía trước, sang ngang lên  Với dao động dây dẫn từ lựa chọn dây dẫn có thông số học phù hợp với loại thiết bị lặn  Dao động khớp nối dây dây dẫn với thiết bị lặn với tầu mẹ chấp nhận  Q trình mơ tính tốn ảnh hưởng vận tốc dòng chảy lên thiết bị lặn trình hoạt động  Tuy nhiên phần mềm alaska hạn chế số bậc tự nên tác giả khơng thể giải tốn với chiều dài dây dây dẫn lớn KẾT LUẬN Các kết đạt Sau hoàn thành luận văn tác giả thu nhận kết nghiên cứu khoa học, ứng dụng kết tác giả tiến hành mô động học động lực học thiết bị lặn phần mềm mô học hệ nhiều vật alaska Tuy nhiên, luận văn đề cập đến toán chuyển động đồng thời mặt phẳng thiết bị lặn, tốn chuyển động đồng thời khơng gian chiều thực tế sử dụng Việc mơ giúp cho kỹ sư chế tạo lường trước vấn đề phát sinh thiết bị lặn đưa vào họat động thực tế, luận văn đạt được: - Phân tích, đánh giá tính loại thiết bị lặn sử dụng giới khả làm việc, ứng dụng cụ thể thiết bị lặn khả ứng dụng chế tạo Việt Nam - Phân tích ảnh hưởng dây dây dẫn lên thiết bị lặn trình hoạt động - Mơ động học động lực học tầu lặn tác dụng ngoại lực phần mềm alaska - Đưa thông số thiết bị lặn Dựa kết mơ giúp cho việc chế tạo thiết bị lặn thuận tiện giảm chi phí khơng cần thiết chế tạo Hướng nghiên cứu Luận văn đề cập đến vấn đề học liên quan đến thiết bị lặn, tương lai để chế tạo thiết bị lặn hồn chỉnh tốn sau cần phải giải quyết: - Phân tích đánh giá cách xác vấn đề thủy động lực học, mơi trường…, vấn đề sóng tác dụng lên thiết bị lặn trình hoạt động - Giải toán điều khiển thiết bị lặn, toán phức tạp - Bài tốn ổn định thiết bị lặn q trình họat động - Bài tốn phân tích xử lý ảnh, xử lý thông tin thu trình vận hành thiết bị lặn Danh mục cơng trình cơng bố Phạm Anh Tuấn, Phạm Văn Bạch Ngọc, Đỗ Trần Thắng Mô động lực học rôbốt cấu song song Tuyển tập báo cáo Hội thảo toàn quốc lần thứ Cơ điện tử Phạm Anh Tuấn, Phạm Văn Bạch Ngọc, Lê Thanh Thủy, Nguyễn Cao Mệnh Môt số kết nghiên cứu phát triển lượng gió Việt Nam Tuyển tập báo cáo Hội thảo toàn quốc lần thứ Cơ điện tử Phạm Anh Tuấn, Phạm Văn Bạch Ngọc, Đỗ Trần Thắng Lê Thanh Thủy Mô động lực học rôbốt với cấu trúc khác Tuyển tập cơng trình Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ VII Phạm Anh Tuấn, Phạm Văn Bạch Ngọc, Đỗ Trần Thắng, Vũ Thanh Quang Thiết kế Rôbốt cấu song song (Hexapod) ứng dụng gia cơng khí xác Tuyển tập báo cáo Hội nghị Cơ học toàn quốc Kỷ niệm 25 năm thành lập Viện Cơ học Tài liệu tham khảo [1] Hồ Quang Long “Sổ tay thiết kế tầu thủy” Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Xn Hùng “Động lực học cơng trình biển-Dynamics of offshore Structures” Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ Quốc gia [3] S.K Chakarabarti “Hydrodynamics of offshore structures” Computational Mechanics Publications Southampton Boston [4] Michael S Triantafyllou, Franz S Hover “Maneuvering and control of marine vehicle” Department of Ocean Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts USA [5] E.Kreuzer, N.Q Hoang, W, Bessa “ROV Research at Mechanics and Ocean Engineering”, Technical Universty Hamburg-Haburg [6] Edwin Kreuzer and Fernando C Pinto “Controlling the Position of a Remotely Operated Underwater Vehicle” Technical Universty Hamburg-Haburg, Ocean Engineering Section II Hamburg Germany [7] Ferial El-Hawary, “The Ocean Engineering handbook”, B.H Engineering Systems Ltd, Halifax, Nova Scotia, Canada [8] Minoo H.Patel, “Dynamics of offshore structures” Reader in Mechanical Enginerring, Universty College, London [9] W Kleczaka, Edwin Kreuzer “On the mathematical modeling of ROV” Robot control syroco 1991 Vienna Austria [10] N.Kato “Underwater Towed vehicle Maneuverable in both vertical and Horizontal axis” The proceeding of the first International offshore and polar engineering conference, Endinburgh, The United kingdom [11] “Alaska User Manual, Version 3.0, Simulation Tool in Multibody System Dynamics” Institute of Mechatronics, Inc at the Technical University Chemnitz, Germany [12] Ahmed A Shabana “Dynamics of Multibody systems” University of Illinois at Chicago Cambridge University Press [13] L M Milne, Thomson.C B E “Theoretical hydrodynamcis” Th Macmillan Company, New York [14] S VanZwieten Tannen “Dynamic simulation and control of an autonomous surface vehicle” Florida Atlantic University [15] Singiresu S Rao “Mechacnical Vibrations” Predue University [16] http://www.mil.no/felles/ffi/hugin/start/program/AUV/ [17] http://www.diveweb.com/uw/archives/arch/mayjune00.03.shtml [18] http://www.rov.org/student/education.cfm [19] http://www.diveweb.com/uw/archives/arch/mayjune00.03.shtml Phụ lục Title The simulation of Underwater Robot - Master thesis integration process 0.001 0.001 0.0 0.01 18 10000 GRAVITY 0.0 0.0 -1.0 9.810 #parameter iabo=0 iapo=0 iafr=0 iajo=0 iage=0 iu=0 #include parameter.par #include motherboad.inc !goi cac macro chia day co dai 50m 50 doan #include section.inc !vat thu-he toa do-he so loxo-he so can-chieu dai co so-mau-he toa #call cable.mac 300 iasecfr+1 k b l 200 #call cable.mac 400 300+6 k b l 300 #call cable.mac 500 400+6 k b l 400 #call cable.mac 600 500+6 k bl 500 #call cable.mac 700 600+6 k bl 600 #call cable.mac 800 700+6 k bl 700 #call cable.mac 900 800+6 k bl 800 #call cable.mac 1000 900+6 k bl 10 900 #call cable.mac 1100 1000+6 k b l 11 1000 #call cable.mac 1200 1100+6 k b l 12 1100 #call cable.mac 1300 1200+6 k b l 10 1200 #call cable.mac 1400 1300+6 k b l 11 1300 #call cable.mac 1500 1400+6 k b l 12 1400 #call cable.mac 1600 1500+6 k b l 14 1500 #call cable.mac 1700 1600+6 k b l 11 1600 #call cable.mac 1800 1700+6 k b l 13 1700 #call cable.mac 1900 1800+6 k b l 14 1800 #call cable.mac 2000 1900+6 k b l 12 1900 #call cable.mac 2100 2000+6 k b l 2000 #call cable.mac 2200 2100+6 k b l 2100 #call cable.mac 2300 2200+6 k b l 2200 #call cable.mac 2400 2300+6 k b l 2300 #call cable.mac 2500 2400+6 k b l 2400 #call cable.mac 2600 2500+6 k b l 2500 #call cable.mac 2700 2600+6 k b l 2600 #call cable.mac 2800 2700+6 k b l 2700 #call cable.mac 2900 2800+6 k b l 11 2800 #call cable.mac 3000 2900+6 k b l 10 2900 #call cable.mac 3100 3000+6 k b l 12 3000 #call cable.mac 3200 3100+6 k b l 13 3100 #call cable.mac 3300 3200+6 k b l 14 3200 #call cable.mac 3400 3300+6 k b l 13 3300 #call cable.mac 3500 3400+6 k b l 14 3400 #call cable.mac 3600 3500+6 k b l 10 3500 #call cable.mac 3700 3600+6 k b l 3600 #call cable.mac 3800 3700+6 k b l 3700 #call cable.mac 3900 3800+6 k b l 3800 #call cable.mac 4000 3900+6 k b l 3900 #call cable.mac 4100 4000+6 k b l 4000 #call cable.mac 4200 4100+6 k b l 10 4100 #call cable.mac 4300 4200+6 k b l 11 4200 #call cable.mac 4400 4300+6 k b l 12 4300 #call cable.mac 4500 4400+6 k b l 4400 #call cable.mac 4600 4500+6 k b l 4500 #call cable.mac 4700 4600+6 k b l 11 4600 #call cable.mac 4800 4700+6 k b l 12 4700 #call cable.mac 4900 4800+6 k b l 12 4800 #call cable.mac 5000 4900+6 k b l 11 4900 #call cable.mac 5100 5000+6 k b l 13 5000 #call cable.mac 5200 5100+6 k b l 14 5100 #include auv.inc #include motion.inc !File dinh nghia thong so va kich thuoc tau lan (auv) #Parameter iaauvbo=iabo+90000 ib=iaauvbo iaauvpo=iapo+ib ip=iaauvpo ig=iaauvge #Parameteriaauvfr=iafr+ib ir=iaauvfr iaauvjo=iajo+ib ij=iaauvjo iaauvge=iage+ #Parameter ibiu = iaauvbo Point ip+10 on ib Point ip+36 on ib 0.0 1.25*paauvd/2 0.0 ! de noi voi chan vit Point ip+11 on ib 0.0 0.0 -pasebh Point ip+12 on ib -paauvr/2 -paauvd/2 0.0 Point ip+16 on ib -paauvr/2 -1.25*paauvd/2 0.0 Point ip+13 on ib -paauvr/2 paauvd/2 0.0 Point ip+17 on ib -paauvr/2 1.25*paauvd/2 0.0 Point ip+14 on ib paauvr/2 -paauvd/2 0.0 Point ip+15 on ib paauvr/2 paauvd/2 0.0 Point ip+18 on ib paauvr/2 -1.25*paauvd/2 0.0 Point ip+19 on ib paauvr/2 1.25*paauvd/2 0.0 Point ip+20 on ib -paauvr/2 paauvd/2 paauvr Point ip+21 on ib -paauvr/2 1.25*paauvd/2 paauvr/2 Point ip+24 on ib paauvr/2 paauvd/2 paauvr Point ip+25 on ib paauvr/2 1.25*paauvd/2 paauvr/2 Point ip+28 on ib -paauvr/2 paauvd/2 -paauvr Point ip+29 on ib -paauvr/2 1.25*paauvd/2 -paauvr/2 Point ip+30 on ib paauvr/2 paauvd/2 -paauvr Point ip+31 on ib paauvr/2 1.25*paauvd/2 -paauvr/2 Point ip+22 on ib paauvr/2 -paauvd/2 paauvr Point ip+23 on ib paauvr/2 -1.25*paauvd/2 paauvr/2 Point ip+26 on ib -paauvr/2 -paauvd/2 paauvr Point ip+27 on ib -paauvr/2 -1.25*paauvd/2 paauvr/2 Point ip+32 on ib paauvr/2 -paauvd/2 -paauvr Point ip+33 on ib paauvr/2 -1.25*paauvd/2 -paauvr/2 Point ip+34 on ib -paauvr/2 -paauvd/2 -paauvr Point ip+35 on ib -paauvr/2 -1.25*paauvd/2 -paauvr/2 Body ib ip+10 paauvm paauv11 paauv22 paauv33 Point ip+37 on ib 0.0 -paauvd/4 -paauvr Point ip+38 on ib 0.0 paauvd/4 -paauvr Point ip+39 on ib 1.5*paauvr 0.0 0.0 Point ip+40 on ib -1.5*paauvr 0.0 0.0 Frame ir+37 on ib ip+37 euler pih pi pih Frame ir+38 on ib ip+38 euler pih pi pih Frame ir+39 on ib ip+39 euler pih pih pi Frame ir+40 on ib ip+40 euler pih 3*pih pih Frame ir+10 on ib ip+10 Frame ir+12 on ib ip+10 euler 0.0 pih pih ! truc nam ngang Frame ir+13 on ib ip+13 euler 0.0 3*pih pih Frame ir+14 on ib ip+14 euler 0.0 pih pih ! truc nam ngang Frame ir+15 on ib ip+15 euler 0.0 3*pih pih Frame ir+16 on ib ip+36 euler 0.0 3*pih pih Frame ir+17 on ib ip+17 euler 0.0 3*pih pih Frame ir+19 on ib ip+19 euler 0.0 3*pih pih #parameter t1=6.0 t2=12.0 function iu symbol if(t-t1:280,280*(t-t1),280*(t-t1)) function iu+1 symbol if(t-t2:1000*(t-t2),130*(t-t2),fval(iu)) function iu+3 symbol if(t-t2: fval(iu),fval(iu+1),fval(iu)+fval(iu+1)) aforce iu+1 ip+36 bfr F(t) 0.0 0.0 iu+3 aforce iu+3 ip+10 bfr constant 0.0 0.0 -1025.0 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! JOINT ij+9 JVAR ij+9 ij+10 ij+11 BSPHERICAL JFR ir+12 JFR 5200+6 Geo ig+5 cylinder ir+13 paauvr -paauvd paauvcl 25 Geo ig+6 cylinder ir+15 paauvr -paauvd paauvcl 25 Geo ig+7 cone ip+12 ip+16 paauvr 0.5*paauvr paauvcl 25 Geo ig+8 cone ip+13 ip+17 paauvr 0.5*paauvr paauvcl 25 Geo ig+9 cone ip+14 ip+18 paauvr 0.5*paauvr paauvcl 25 Geo ig+10 cone ip+15 ip+19 paauvr 0.5*paauvr paauvcl 25 Geo ig+11 fillarea paauvcl 1 ip+20 ip+21 ip+25 ip+24 Geo ig+12 fillarea paauvcl 1 ip+22 ip+23 ip+27 ip+26 Geo ig+13 fillarea paauvcl 1 ip+28 ip+29 ip+31 ip+30 Geo ig+14 fillarea paauvcl 1 ip+32 ip+33 ip+35 ip+34 Geo ig+15 fillarea paauvcl 1 ip+20 ip+24 ip+22 ip+26 Geo ig+16 fillarea paauvcl 1 ip+28 ip+30 ip+32 ip+34 Geo ig+17 fillarea paauvcl 1 ip+23 ip+27 ip+35 ip+33 Geo ig+18 fillarea paauvcl 1 ip+21 ip+25 ip+31 ip+29 File dinh nghia cac phan tu !dinh nghia cac phan tu cua day dan, day dan duoc chia lam nhieu doan (50) moi doan co chieu dai 1m #Parameter ib=%1 iasecpo=ib ip=iasecpo iasecfr=ib ir=iasecfr iasecjo=ib ij=iasecjo #Parameter iasecge=ib ig=iasecge ifr=iasecjo iu=ib pasec22= 0.02 pasec11= 0.02 #parameter pasecd = 1.0 pasecr = 0.015 pasecm = 2.8 pasec33= 0.01 ! Dinh nghia cac thong so ve dong chay, moi truong va cap #parameter cn=1.27 ct = 0.06 u=2 row=1025 rot=1000 body ib ip+2 pasecm pasec11 pasec22 pasec33 point ip+2 on ib point ip+1 on ib 0.0 0.0 -pasecd/2 point ip+3 on ib 0.0 0.0 pasecd/2 frame ir+2 on ib ip+3 Euler 0.0 pih pih frame ir+3 on ib ip+3 Euler pih pi pih frame ir+5 on ib ip+2 frame ir+6 on ib ip+1 Euler 0.0 pih pih !khop quay Function iu symbol RD1(ir+5,%7+5) Function iu+3 symbol (0.5*ct*row*2*pasecr*u*u*pasecd*cos(fval(iu))) aforce iu+1 ip+1 bfr F(t) 0.0 iu+3 0.0 Function iu+4 symbol (0.5*ct*row*2*pasecr*u*u*0.5*(pasecd**2)*cos(fval(iu))) atorque iu+2 ib bfr F(t) 0.0 iu+4 iu+4 aforce iu+3 ip+1 bfr constant 0.0 0.0 -24.57 geo ig+1 cylinder ir+3 pasecr pasecd %6 joint ij+1 jvar ij+1 revolute jfr %2 jfr ir+2 Sdforce ifr jvar ij+1 lsd %3 %4 %5 ... trình động học thiết bị lặn 53 3.4.2.2 Phương trình chuyển động học thiết bị lặn 54 3.4.3 Ngoại lực tác dụng lên thiết bị lặn 55 3.4.3.1 Lực môi trường tác dụng lên thiết bị lặn ... Một số kết mô dây dẫn 41 3.4 Mô động học động lực học thiết bị lặn dây dẫn 47 3.4.1 Phân tích q trình họat động thiết bị lặn 49 3.4.2 Phương trình chuyển động thiết bị lặn 52...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC PHẠM VĂN BẠCH NGỌC MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ LẶN Chuyên ngành: CƠ HỌC VẬT