Tài liệu BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ KẾT CẤU TÀU pdf

23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 1 B B À À I GI I GI Ả Ả NG MÔN H NG MÔN H Ọ Ọ C C CƠ K CƠ K Ế Ế T C T C Ấ Ấ U T U T À À U U Cán bộ giảng dạy: Đỗ Hùng Chiến. Bộ môn: Cơ kếtcấutàuthủy. Khoa: Đóng tàu thủy & Công trình nổi. Trường: Đạihọc Giao thông vậntảiTpHCM 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 2 M M ở ở đ đ ầ ầ u u z Cơ kếtcấutàugiải quyếtcácbàitoánvề độ bềnvàđộ cứng củakếtcấutàu. z Đảmbảo độ bền đồng nghĩavớiviệcgiảm chi phí cho nguyên vậtliệu, tứclàgiảmgiá thành cho con tàu được đóng. z Khoa học, cung cấpchongườikỹ sưđóng tàu các phương pháp tính toán kếtcấuvỏ tàu vềđộbềnvàđộ cứng, gọilàcơ kếtcấu tàu thủy 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 3 Cơ Cơ k k ế ế t t c c ấ ấ u u t t à à u u thu thu ỷ ỷ gi gi ả ả i i đ đ á á p p ba ba v v ấ ấ n n đ đ ề ề ch ch í í nh nh sau sau đây đây : : z Vấn đề nộilực: Ứng suấtvàbiếndạng nào xuấthiện trong kếtcấuthântàu. z Vấn đề ngoạilực: Ngoạilựcnàocóthể tác dụnglênthântàu. z Vấn đề đánh giá độ bền: Ứng suấtvà chuyểnvị nàocóthể chophépxuấthiện trên kếtcấuthântàu. 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 4 Cơ Cơ k k ế ế t t c c ấ ấ u u t t à à u u thu thu ỷ ỷ , , theo theo ngh ngh ĩ ĩ a a đ đ ầ ầ y y đ đ ủ ủ , , bao bao g g ồ ồ m m 2 2 ph ph ầ ầ n n : : 1. Cơ kếtcấutàu thuỷ và lý thuyết đàn hồi, giành cho các bài toán tĩnh củavấn đề nội lực. 2. Sứcbềnvàchấn động thân tàu, giải quyết các bài toán vềứng suất(vấn đề nộilực), về tảitrọng tác dụng lên thân tàu ( vấn đề ngoạilực) vềđánh giá độ bềnvàvề việc tínhtoánkếtcấuthântàudướitácdụng củatảitrọng thay đổitheothờigian(chấn động thân tàu). 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 5 Môn Môn h h ọ ọ c c đ đ ề ề c c ậ ậ p p đ đ ế ế n n nh nh ữ ữ ng ng v v ấ ấ n n đ đ ề ề v v ề ề n n ộ ộ i i l l ự ự c c , , bao bao g g ồ ồ m m c c á á c c chương chương : : z Chương 1 : UỐN CÁC THANH THẲNG VÀ HỆ THANH ĐƠN GIẢN. z Chương 2 : UỐN DẦM TRÊN NỀN ĐÀN HỒI. z Chương 3 : UỐN DÀN PHẲNG. z Chương 4 : UỐN DẦM GHÉP. z Chương 5 : CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG QUÁT VÀ CÁC ĐỊNH LÝ NĂNG LƯỢNG. z Chương 6 : UỐN PHỨC TẠP VÀ ỔN ĐỊNH CÁC THANH VÀ DÀN PHẲNG. 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 6 T T Ó Ó M LƯ M LƯ Ợ Ợ C C z Cơ kếtcấutàugiải quyết bài toán vềđộ bềnvàđộ cứng, thựcchấtlàvấn đề nội lực. z Chương trình họcbaogồm6 chương. z Giớithiệu cho sinh viên hiểubiếttổng quan về môn học 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 1 B B À À I GI I GI Ả Ả NG MÔN H NG MÔN H Ọ Ọ C C CƠ K CƠ K Ế Ế T C T C Ấ Ấ U T U T À À U U Cán bộ giảng dạy: Đỗ Hùng Chiến. Bộ môn: Cơ kếtcấutàuthủy. Khoa: Đóng tàu thủy & Công trình nổi. Trường: Đạihọc Giao thông vậntảiTpHCM 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 2 CHƯƠNG CHƯƠNG 1: U 1: U Ố Ố N C N C Á Á C THANH TH C THANH TH Ẳ Ẳ NG NG V V À À H H Ệ Ệ THANH ĐƠN GI THANH ĐƠN GI Ả Ả N N &1. C &1. C Á Á C QUAN H C QUAN H Ệ Ệ CƠ B CƠ B Ả Ả N C N C Ủ Ủ A LÝ A LÝ THUY THUY Ế Ế T U T U Ố Ố N D N D Ầ Ầ M M 1. 1. Kh Kh á á i i ni ni ệ ệ m m : : - Thanh: Tên gọi dùng để chỉ vậtthể mà một trong ba kích thước ( trong không gian 3 chiềucủahìnhhọc Euclic ) củanólớnhơnnhiều so với hai kích thướccònlại. + Các thành phầncủa thanh: Tiếtdiện ngang, trọng tâm tiếtdiện ngang, trụccủa thanh. + Thanh thẳng có tiếtdiện ngang không đổichínhlà thanh lăng trụ. -Dầm: Thanh đượcgọilàdầmkhilàmviệcchủ yếuuốn dướitácdụng của các tảitrọng ngang. 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 3 2. 2. C C á á c c gi gi ả ả thuy thuy ế ế t t : : z Thừanhậngiả thuyếttiếtdiệnphẳng. z Bỏ qua ứng suất pháp trên các diệntíchsong song vớitrụcdầm, vì chúng quá nhỏ. z Chỉ giớihạnkhảo sát các dầmcứng, là dầmcó độ võng nhỏ so vớichiềucaotiếtdiện ngang của nó và có góc xoay tiếtdiện ngang là nhỏ khi so với đơnvị. z Trạng thái ứng suấttrêntiếtdiện ngang củadầm chỉ phụ thuộcvàochỉ phụ thuộcvàohợplựccủa các ứng lựctácdụng trên tiếtdiệnngangmà không phụ thuộc gì vào cách thứctácdụng của tảitrọng ngoài lên dầm. z Dầm đượcnghiêncứu ởđây là dầmthẳng, làm từ vậtliệu đồng chất 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 4 3. 3. H H ệ ệ tr tr ụ ụ c c t t ọ ọ a a đ đ ộ ộ : : Trục Ox trùng vớitrụcdầm còn các trụcOyvàOz sẽ là các trục quán tính chính xuyên tâm (trục quán tính tâm chính) củatiếtdiện ngang. Trường hợptrụcdầm không thẳng, trục Ox quy ước đi qua trọng tâm các tiếtdiện ngang hai đầudầm. Oxyz làm thành một tam diệnthuận. [...]... cắt như sau: Cơ kết cấu tàu 9 23/10/2007 TÓM LƯỢC Bài học này sinh viên nắm được: Khái niệm thanh, dầm Các giả thuyết sử dụng trong uốn dầm Các qui ước dấu và hệ trục tọa độ Các quan hệ cơ bản trong uốn dầm Ví dụ áp dụng Cơ kết cấu tàu 10 23/10/2007 BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ KẾT CẤU TÀU Cán bộ giảng dạy: Đỗ Hùng Chiến Bộ môn: Cơ kết cấu tàu thủy Khoa: Đóng tàu thủy & Công trình nổi Trường: Đại học Giao thông... l ⎝ l l ⎟ ⎠ Cơ kết cấu tàu (3.5) (3.6) 5 23/10/2007 TÓM LƯỢC Bài học này sinh viên nắm được: Phương pháp cộng tác dụng Sử dụng lý thuyết vào thực hành xác định phương trình vi phân uốn dầm chịu tải trọng phức tạp Xác định hệ số ngàm của liên kết ngàm đàn hồi Cơ kết cấu tàu 6 23/10/2007 BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ KẾT CẤU TÀU Cán bộ giảng dạy: Đỗ Hùng Chiến Bộ môn: Cơ kết cấu tàu thủy Khoa: Đóng tàu thủy &... phương trình cơ bản Điều kiện biên Phương pháp thông số ban đầu Ví dụ áp dụng Cơ kết cấu tàu 9 23/10/2007 BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ KẾT CẤU TÀU Cán bộ giảng dạy: Đỗ Hùng Chiến Bộ môn: Cơ kết cấu tàu thủy Khoa: Đóng tàu thủy & Công trình nổi Trường: Đại học Giao thông vận tải Tp HCM Cơ kết cấu tàu 1 23/10/2007 &3- ÁP DỤNG QUY TẮC CỘNG TÁC DỤNG TRONG TÍNH TOÁN UỐN DẦM 1 Nội dung: Để xác định các yếu tố uốn... (2.22) Kết luận: Trong các tính toán thực tế, để xác định đường đàn hồi của dầm một nhịp, không cần phải dùng đến phương pháp trên đây, vì người ta đã lập sẵn các bảng uốn dầm Cơ kết cấu tàu 8 23/10/2007 TÓM LƯỢC Bài học này sinh viên nắm được: Phương trình vi phân uốn dầm Các tích phân của phương trình cơ bản Điều kiện biên Phương pháp thông số ban đầu Ví dụ áp dụng Cơ kết cấu tàu 9 23/10/2007 BÀI GIẢNG... Trường: Đại học Giao thông vận tải Tp HCM Cơ kết cấu tàu 1 23/10/2007 &2 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN UỐN DẦM VÀ TÍCH PHÂN CỦA NÓ 1 Phương trình vi phân uốn dầm: Có thể viết lại phương trình (1.4) dưới dạng: M = EIw” (2.1) Chú ý đến (1.8) và (1.9) , ta thu được: (EIw")' = N ; (2.2) (EIw")" = q (2.3) Đối với dầm lăng trụ: EIw' ' ' = N ; (2.4) EIw IV = q Cơ kết cấu tàu (2.5) 2 23/10/2007 2 Tích phân: Tích phân... l ⎟ 120 EI ⎠ ⎝ ⎛x x3 x5 ⎞ ⎜ −2 3 + 5 ⎟ ⎜l l l ⎟ ⎠ ⎝ (3.2) - Kết luận: Phương trình đường đàn hồi của dầm chịu tải trọng phức tạp hoàn toàn được xác định nếu ta biết cách phân tích chúng thành những tải trọng đơn giản rồi kết hợp lại Cơ kết cấu tàu 4 23/10/2007 3 Ví dụ 2: Tìm đường đàn hồi của dầm chịu tải trọng rải đều với cường độ q , liên kết theo kiểu ngàm đàn hồi trên đế cứng với hệ số mềm ngàm... Oy Cơ kết cấu tàu 5 23/10/2007 4 Các quan hệ trong uốn dầm: Dựa trên giả thuyết: Độ cong của đường đàn hồi do uốn dầm là bé và tiết diện phẳng ta có: α 2 − α1 ε x = −z (1.1) dx Vì: dw dw d 2 w α1 = & α2 = + dx; 2 dx dx dx d 2w theo định luật Hooke : σ x = − Ez dx 2 (1.2) Công thức (1.2) cho thấy, với dầm được làm từ vật liệu đồng chất ứng suất pháp khi uốn thay đổi tuyến tính dọc theo chiều cao dầm Cơ. .. ứng Cơ kết cấu tàu 2 23/10/2007 2 Ví dụ 1: Xác định đường đàn hồi của dầm chịu tải trọng phân bố tuyến tính Tải trọng cho trước có thể coi là tổng hai tải trọng: 1 Tải trọng rải đều với cường độ q0 2 Tải trọng rải hình tam giác với cường độ lớn nhất q = q1 – q0 tại mút bên phải dầm Thay liên kết ngàm cứng bằng đế tựa tự do với moment ngàm m phương trình xác định moment ngàm m từ điều kiện liên kết. .. dạy: Đỗ Hùng Chiến Bộ môn: Cơ kết cấu tàu thủy Khoa: Đóng tàu thủy & Công trình nổi Trường: Đại học Giao thông vận tải Tp HCM Cơ kết cấu tàu 1 23/10/2007 &4- XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TIẾP TRONG UỐN DẦM 1 Đặt vấn đề: Giả thuyết tiết diện phẳng, các lớp vật chất dọc trục dầm không có tương tác với nhau, dẫn đến kết luận là, sau khi dầm bị uốn, các phần tử dọc và ngang trục dầm vẫn bảo toàn góc vuông giữa chúng... toàn tiết diện, bằng 0 Mặt khác, dễ thấy rằng, sự tồn tại của ứng suất tiếp là hiển nhiên, vì nó chính là yếu tố tương đương tĩnh học với lực cắt trên tiết diện, cũng như các ứng suất pháp tương đương tĩnh học, trên toàn tiết diện, với moment uốn trên tiết diện Cơ kết cấu tàu 2 23/10/2007 2 Ứng suất tiếp: Ta khảo sát một tiết diện hở, thành mỏng: Ứng suất tiếp được qui ước là dương khi nó tác dụng trên . 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 1 B B À À I GI I GI Ả Ả NG MÔN H NG MÔN H Ọ Ọ C C CƠ K CƠ K Ế Ế T C T C Ấ Ấ U T U T À À U U Cán bộ giảng dạy: Đỗ Hùng Chiến. Bộ môn: Cơ. Cơ kếtcấutàuthủy. Khoa: Đóng tàu thủy & Công trình nổi. Trường: Đạihọc Giao thông vậntảiTpHCM 23/10/2007 Cơ kết cấu tàu 2 M M ở ở đ đ ầ ầ u u z Cơ kếtcấutàugiải