Tàu thuyền là một công trình nổi, nó thường xuyên phải hoạt động trong những điều kiện sóng gió phức tạp. Vì vậy mà theo quan điểm tối ưu thì tàu không bị lật và tránh những nguyên nhân dẫn đến lật tàu, tính ổn định là điều kiện đầu tiên được đặt ra. Đối với tàu cá, tính ổn định là một vấn đề quan trọng, tàu mất ổn định sẽ lật bất ngờ gây thiệt hại lớn về người và của. Việc lựa chọn các kích thước cơ bản của tàu để cho tàu có tính ổn định tốt nhất là rất cần thiết nhưng chưa đủ vì rằng điều kiện làm việc, sinh hoạt trên tàu không cho phép điều đó bởi vì tàu lắc quá mạnh.
Mục tiêu của quan điểm thiết kế tàu tối ưu là dung hòa mâu thuẫn này, tàu vừa có tính ổn định hợp lý để đảm bảo hoạt động an toàn trên biển, lại vừa có tính lắc phù hợp để việc sinh hoạt, sản xuất trên tàu được thuận tiện nhất nhằm nâng cao hiệu quả phục vụ của con tàu.
Với mục tiêu như trên, ta sẽ tiến hành tính toán lựa chọn các kích thước cơ bản cho tàu thỏa mãn đồng thời điều kiện ổn định và điều kiện lắc. Phương pháp tính toán sẽ dựa vào đồ thị.
Từ điều kiện ổn định của tàu ta tìm cách lập mối quan hệ giữa B/H và T
B/H ≥ Ø1(T).
Sau đó biểu diễn quan hệ này lên đồ thị (B/H,T). Trong đó: -Trục tung biểu thị tỷ số B/H.
54
Hình 3.1
Từ điều kiện lắc của tàu ta cũng lập mối quan hệ B/H và T. Sau đó cũng biểu diễn lên trục tọa độ ( B/H, T), phối hợp 2 đồ thị này để lựa chọn các kích thước cơ bản cho tàu thiết kế. Miền lựa chọn giới hạn bằng các hàm :
B/H ≥ Ø1(T) và B/H ≤ Ø2(T)
Hình 3.2
Dựa vào mớn nước T của tàu được chọn trước, tỷ số B/H của tàu thiết kế được chọn thỏa mãn vùng lựa chọn nói trên. Sau khi lựa chọn được tỷ số này thì chiều dài của tàu sẽ được xác định dựa vào phương trình nổi. Con tàu có kích thước được lựa chọn thỏa mãn đồng thời hai điều kiện, điều kiện ổn định và điều kiện lắc là con tàu tối ưu cần tìm. Với con tàu này ta sẽ tiến hành kiểm tra lại một số tính
55
năng của nó dựa vào hệ phương trình thiết kế : phương trình trọng lượng, phương trình tốc độ, phương trình sức chứa v.v..