- Biên hai bên phải và trá i: Side
VPR =∫ ABT (x)d
3.2.2. Xây dựng đƣờng hình dáng của quả lê tính toán
Đƣờng biên dạng quả lê đƣợc xây dựng dựa theo tài liệu [40] theo các bƣớc sau. (1) Xác định chiều cao quả lê HB tại đƣờng vuông góc mũi tàu (FP)
Chiều cao HB tại đƣờng vuông góc mũi bị hạn chế bởi ít nhất là hai yêu cầu sau: (i) HB phải đủ lớn để có thể khai triển diện tích mặt cắt ngang yêu cầu (ABT) (ii) Điểm trên cùng của quả lê nằm dƣới đƣờng nƣớc thiết kế khoảng cách thích
hợp. Có thể ƣớc tính chiều cao quả lê theo công thức kinh nghiệm sau: HB = 4A BT = 4x3.78 = 2.82 m
πBB 3.14x1.709
Tham khảo hình dạng quả lê một số tàu mẫu tƣơng ứng, chọn khoảng cách tính từ đƣờng cơ bản đến điểm dƣới cùng của quả lê tại đƣờng vuông góc mũi bằng 0.72 m. Từ đó có thể tính đƣợc chiều cao quả lê tính toán đo tại điểm mút mũi quả lê là ZFP và giữ khoảng cách này không đổi trong tất cả các tính toán tiếp theo.
ZFP = 2.82 - 0.72 = 2.10 m
(2) Xây dựng đƣờng cong biên dạng dọc ở phần trên của quả lê
Dựng đƣờng biên dạng dọc trên quả lê bằng cách nối điểm tại đƣờng vuông góc mũi ở cao độ HB = 2.82 m đã xác định và điểm mút mũi quả lê có cao độ ZB = 2.10 m bằng một đƣờng cong có dạng elip hay parabole với đỉnh ở mũi quả lê (Hình 3.10). Hình dạng của đƣờng cong này đƣợc vẽ tùy theo kinh nghiệm và quyết định của ngƣời thiết kế nên với cùng giá trị thông số hình học quả lê đã xác định đƣợc trong phần trên,
nhƣng hai ngƣời thiết kế khác nhau có thể sẽ xây dựng hình dạng quả lê khác nhau.
2.82 m
FP
2.10 m
(3) Xây dựng đƣờng cong biên dạng dọc ở phần dƣới của quả lê
Dựng đƣờng cong biên dạng dọc dƣới của quả lê bằng cách tính cao độ y(x)
ở khoảng cách theo chiều dọc tàu x tính từ đƣờng vuông góc mũi về phía trƣớc (Hình 3.11) theo công thức kinh nghiệm sau [34]:
H B 2 0.5 y(x) = H2 − x2 (3.9) B LPR 2 2.82 2 0.5 0.5 = 2.82 − x2 = (7.95 − 3.58x 2 ) 1.49
Kết quả tính đƣợc tổng hợp lại trong Bảng 3.5.
Bảng 3.5. Tọa độ đƣờng cong biên dạng dọc ở phần dƣới quả lê
x 0.00 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 1.05 1.30 1.41 y(x) 2.82 2.81 2.76 2.69 2.58 2.44 2.25 2.00 1.38 0.91
(4) Tính kiểm tra và hiệu chỉnh đƣờng cong biên dạng của quả lê tính toán (4a) Tính kiểm tra diện tích phần nhô ra của quả lê trong mặt cắt dọc ABL
- Tính kiểm tra diện tích phần nhô ra của quả lê trong mặt cắt dọc ABL đã đƣợc vẽ và so sánh với giá trị ABL = 3.21 m2 tính từ đồ thị thiết kế nhƣ đã nêu ở Bảng 3.4. - Tiến hành điều chỉnh các đƣờng cong biên dạng của quả lê đã xây dựng đảm bảo hai kết quả phù hợp với nhau.
Giá trị CABL tính theo cách này gần gấp hai lần giá trị gần tối ƣu từ đồ thị thiết kế. Nguyên nhân có lẽ là do sự ngoại suy xuống khá lớn phạm vi các hệ số béo trong các đồ thị thiết kế, do đó quyết định bỏ qua giá trị CABL nhận đƣợc từ các đồ thị thiết kế để đạt đƣợc giá trị chính xác của những đặc điểm quả lê khác là cần thiết tại điểm này.
(4b) Tính diện tích của các mặt cắt ngang quả lê tại các vị trí các sƣờn dọc
Tính gần đúng giá trị diện tích các mặt cắt ngang quả lê tại vị trí các sƣờn dọc theo chiều dài tàu theo công thức sau:
AT (x) =
y2(x)A 'BT (3.10)
H B2
với A’BT là diện tích mặt cắt ngang thực của quả lê thiết kế tại đƣờng vuông góc mũi Nhận thấy giá trị A’BT bằng hoặc rất gần với giá trị xác định từ đồ thị thiết kế nhƣ đã tính ở Bảng 3.5 là A’BT = 3.78 m2.
(4c) Tính thể tích của quả lê thiết kế
Từ diện tích các mặt cắt ngang sƣờn, tính thể tích của quả lê đang thiết kế theo các phƣơng pháp tính gần đúng đã biết, ví dụ nhƣ quy tắc tính gần đúng của Simpson.
Với các giá trị gần đúng có cơ sở của các thông số mô tả hình học quả lê thiết kế, làm trơn hình dạng quả lê thiết kế (tức đã nối với đƣờng hình và mặt phẳng thân tàu) tính lại giá trị các thông số quả lê và so sánh với các giá trị tƣơng ứng từ đồ thị thiết kế. Có thể phải lặp đi lặp lại nhiều lần để đạt đƣợc sự phù hợp giữa hai kết quả tính này và ở đây, quyết định của ngƣời thiết kế sẽ đóng vai trò chính yếu khi thực hiện bƣớc này. Sau nhiều lần lặp lại, hình dạng quả lê cuối cùng tạo ra từ phƣơng pháp thiết kế này có đƣờng hình nhƣ sẽ đƣợc trình bày trên Hình 3.17 ở phần tiếp theo sau đây.