Điểm đo Gia tốc RMS (m/s2
) Vận tốc RMS (cm/s) Chuyển vị RMS (mm) F1 0,654 1,4313 0,8383 T1 0,2982 0,5329 0,2894 F3 0,4447 0,8142 0,4697 T5 0,3430 0,5799 0,3525 T3 0,4191 0,8085 0,4516
Hình 83. Biểu đồ gia tốc trong miền thời gian, lần đo 8.
Hình 84. Biểu đồ gia tốc trong miền tần số, lần đo 8.
3.4. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ ĐO 3.4.1. Tiêu chuẩn đánh giá 3.4.1. Tiêu chuẩn đánh giá
Dựa vào biểu đồ sau để đánh giá mức độ rung động của cánh phụ tàu đệm khí động.
Hình 86. Biểu đồ đánh giá mức rung động của kết cấu.
Biểu đồ trên đƣa ra 2 đƣờng giới hạn (đƣợc xây dựng qua nhiều lần thực nghiệm) đƣợc dùng để đánh giá khả năng xảy ra rạn nứt các kết cấu cục bộ do quá trình rung động (các giá trị biên độ ở trên là các giá trị đỉnh).
Trục hoành của biểu đồ là giá trị tần số rung động chia theo dải loga cơ số 10, trục tung với 3 giá trị: chuyển vị, vận tốc và gia tốc.
Đƣờng cong giới hạn đƣợc chia ra đánh giá theo 2 mức tần số: mức tần số thấp (<5Hz) và mức tần số cao (>5Hz). Với mức tần số thấp thì đánh giá theo các giá trị chuyển vị (tính theo mm, đỉnh), với mức tần số cao thì đánh giá theo các giá trị vận tốc (tính theo mm/s, đỉnh), còn giá trị gia tốc là tham khảo tƣơng ứng với các giá trị đánh giá.
3.4.2. Đánh giá
Qua đo đạc thực tế, cánh phụ có hai tần số dao động chính, tần số dao động uốn fuốn = 3,2 Hz và tần số dao động xoắn fxoắn = 3,8 Hz. Do đó có thể nói rằng dạng dao động của cánh phụ là khá phức tạp. Yêu cầu thiết kế của cánh phụ là phải đảm bảo đƣợc góc nghiêng của trục động cơ so với phƣơng ngang là 30, dạng dao động xoắn xuất hiện trên cánh phụ sẽ làm cho việc đảm bảo góc nghiêng này không còn ý nghĩa.
Cánh phụ mang hai động cơ chính làm việc với số vòng quay trung bình khoảng 6000 vòng/phút tƣơng ứng với tần số fđộng cơ = 100Hz, tần số này cao hơn hai tần số dao động riêng của cánh phụ rất nhiều, do vậy khó xảy ra đƣợc hiện tƣợng cộng hƣởng mặc dù hai dạng dao động riêng của cánh phụ đều xảy ra đồng thời.
Các giá trị chuyển vị đo đƣợc ở các lần đo là khá cao so với tiêu chuẩn đánh giá trên. Trong tiêu chuẩn đánh giá trên, chuyển vị lớn nhất chấp nhận đƣợc đối với những tần số dƣới 5 Hz là 2mm. Trong các lần đo, giá trị chuyển vị thƣờng là lớn hơn giá trị này. Do đó có thể đánh giá kết cấu cánh phụ là yếu. Cần chú ý đối với dạng dao động xoắn của cánh phụ, biên độ dao động xoắn tại vị trí gắn động cơ là khá lớn, điều này sẽ làm ảnh hƣởng đến việc đảm bảo góc nghiêg 30
của trục động cơ. Do đó cần có biện pháp gia cố tăng thêm độ cứng cho cánh phụ. Sau khi có kết luận từ việc thử nghiệm động cùng với các kết quả thử nghiệm tĩnh cánh phụ cũng đã đƣợc gia cố thêm hai càng chống hai bên giữa thân thuyền và điểm đặt động cơ. Việc này đã làm tăng độ cứng cánh phụ, tăng độ ổn định của động cơ, đảm bảo đƣợc góc nghiêng 30của trục động cơ theo thiết kế ban đầu. Tuy nhiên, ban đầu cánh phụ còn đƣợc thiết kế làm việc nhƣ một hệ làm giảm dao động giữa hai động cơ và thân thuyền. Việc gắn càng chống vào tuy có làm tăng sức chịu tải của cánh phụ nhƣng cũng cần xem xét đến việc truyền dao động từ hai động cơ xuống thân thuyền có làm ảnh hƣởng nhiều đến độ ổn định bay của tàu đệm khí động hay không. Cần lƣu ý đến khả năng tập trung ứng suất động, độ bền mỏi tại những vị trí gắn càng chống trên cánh phụ và thân thuyền. Việc này cần đƣợc nghiên cứu sâu sắc thêm nữa nhằm giúp cho việc thiết kế chế tạo tàu đệm khí động ngày một hoàn thiện hơn.
KẾT LUẬN
Tác giả đã thực hiện đƣợc đầy đủ các nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài đặt ra. Luận văn trình bày cơ sở phƣơng pháp đo đạc rung động và phƣơng pháp thực nghiệm động cho cánh phụ tàu đệm khí động.
Luận văn cũng đã tìm đƣợc các dạng dao động chính của cánh phụ tàu đệm khí động, đánh giá đƣợc khả năng làm việc của cánh phụ tàu đệm khí động .
KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Mặc dù có những hạn chế nhƣ cơ sở sản xuất xa (Viện nghiên cứu và thiết kế tàu thủy, đại học Nha Trang), điều kiện đi lại làm thực nghiệm khó khăn nhƣng tác giả cũng đã cố gắng tham gia thực hiện một số bƣớc của quy trình. Tuy nhiên, tính hiệu quả và tính khả thi của đề tài phải đƣợc đánh giá sau nhiều lần làm thực nghiệm và áp dụng vào thực tế.
Đối với tàu đệm khí động, việc thiết kế tính toán cánh phụ nói riêng, toàn bộ kết cấu nói chung đòi hỏi các tiêu chuẩn về an toàn khắt khe và yêu cầu trọng lƣợng giảm còn tối thiểu dẫn đến việc mọi mô hình thiết kế, loại vật liệu sử dụng đều phải đƣợc tính toán, kiểm tra bằng thực nghiệm kỹ lƣỡng trƣớc khi đƣa vảo chế tạo. Việc này đòi hỏi phải có những tiêu chuẩn thiết kế và chế tạo sao cho vừa đảm bảo đƣợc độ an toàn nhƣng cũng không đƣợc quá khó đối với trình độ khoa học kỹ thuật của Việt Nam. Mặc dù đề tài mới chỉ dừng lại ở việc đo đạc, thử nghiệm động cánh phụ tàu đệm khí động nhƣng tác giả đề tài cũng muốn cố gắng đi sâu vào việc xây dựng một phần tiêu chuẩn dao động áp dụng trong lĩnh vực chế tạo tàu đệm khí động ở Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Văn Đạt, Huỳnh Văn Nhu(2007), “Thiết kế cấu trúc và công nghệ chế tạo mô hình tàu đệm khí động”, Báo cáo của Đề tài trọng điểm cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử nghiệm Ekranoplan nhỏ tại Việt Nam.
2. Thái Thị Thu Hà, Trần Vũ An, Nguyễn Lê Quang (2001), Kỹ thuật đo
lường, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP.HCM.
3. Nguyễn Văn Khang (2001), Dao động kỹ thuật, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.
4. Nguyễn Tiến Khiêm (2001), Chẩn đoán kỹ thuật công trình – Bài toán, phương pháp và ứng dụng, Tuyển tập Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc.
5. Nguyễn Tiến Khiêm (2004),Cơ sở động lực học công trình, Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội.
6. Nguyễn Tiến Khiêm(2006), “Ekranoplan – Một phƣơng tiện giao thông mới và định hƣớng phát triển ở Việt Nam”. Báo cáo hội thảo Đề tài trọng
điểm cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử nghiệm Ekranoplan nhỏ tại Việt Nam.
7. Ngô Trí Thăng, Phạm Xuân Tăng (2006), “Thí nghiệm mô hình tàu đệm khí động trong ống thử”. Báo cáo của Đề tài trọng điểm cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử nghiệm Ekranoplan nhỏ tại Việt Nam.
Tiếng Anh
8. Akimoto, H., Taketsume, T., Iida, K. and Kubo, S. (2003), „Self- Propulsion Model Tests of a Wing-In-Surface-Effect-Ship with Canard Configuration‟, Proc. Int. Conf. Fast Sea Transport (FAST 2003).
9. Akimoto, H., Kubo, S. and Tanaka, M., (2004), „Investigation of the Canard Type Wing-In-Surface-Effect-Ship‟, Proc. 2nd Asia-Pacific Workshop on Marine Hydrodynamics (AP Hydro 2004).
10. Nguyen Tien Khiem, Kubo S., Akimoto H.,(2007), „Development of Wing-In-Surface Effect Ship for Research Purpose in Vietnam‟. Proc. Of
the Ninth International Conference on Fast Sea Transportation, FAST2007, Shanghai, China.
11. Nguyen Tien Khiem, Bui Đinh Tri, Nguyen Dinh Kien (2007), “Design and fabrication of an experimental wig boat model in Vietnam”, The first VAST-KOCI workshop on Science and Technology R&D co-operation.
12. J.W. Dally, William F. Riley, Kenneth G. McConnell, Instrumentation for
engineering measurements, John Wiley & Sons, 1984.
13. J. D. Erwin and E. R. Graf, Industrial noise and vibration control, Printice-Hall, Inc, Englewood Cliff, 1979.