Ngồi ra nhận thấy ở Nha Trang hiện tại có rất nhiều thuyền làm bằng vật liệu composite đã và đang hoạt động rất tốt với nhiều ưu điểm vượt trội chính vì vậy lựa chọn vật liệu composite làm vật liệu để đóng thuyền.
2.3.Giới thiệu về vật liệu composite. 2.3.1.Khái niệm.
Vật liệu composite là loại vật liệu được tổng hợp từ ít nhất hai thành phần cơ bản chất khác nhau đó là vật liệu nền và vật liệu cốt. Vật liệu tạo thành có đặc tính trội hơn đặc tính của từng vật liệu thành phần khi xét riêng rẽ.
Sự kết hợp giữa vật liệu nền và vật liệu cốt trong vật liệu composite phải thoả mãn những điều kiện sau.
- Các thành phần phải có tỷ lệ tối thiểu lớn hơn hoặc bằng 5%.
- Các pha thành phần phải có cơ tính khác nhau và cơ tính của composite
- Khác hẳn với cơ tính của vật liệu thành phần.
- Các pha thành phần khơng hồn tồn hồ tan vào nhau.
Vật liệu cốt giúp cho vật liệu composite có khả năng chịu lực cao hơn, vật liệu nền đóng vai trị liên kết với vật liệu cốt và truyền lực cơ học tới chúng, cũng như bảo vệ vật liệu cốt chống chọi với môi trường xung quanh. Sự kết hợp đó nhằm hạn chế nhược điểm cơ học của vật liệu này bằng ưu điểm của vật liệu kia, nhằm tạo ra sản phẩm có cơ tính khác hẳn với vật liệu thành phần.
2.3.2.Vật liệu composite (FRP) dùng trong ngành đóng tàu.
Hiện nay trong cơng nghệ đóng tàu vật liệu composite nền polymer (epoxy, polyeste) và cốt sợi thuỷ tinh được sử dụng phổ biến nhất. a. Vật liệu nền.
Vật liệu nền dùng trong ngành đóng tàu ở Việt Nam hiện nay chủ yếu là các. Loại polyester khơng no, tính chất của các loại nhựa này ln được nhà sản xuất cung cấp khi mua hàng.
Q trình polyme hố của nhựa polyester khơng no được thực hiện nhờ chất xúc tác ( bao gồm 2 loại: chất gia tốc và chất đông rắn). b. Vật liệu cốt.
Vật liệu cốt có tác dụng cung cấp cơ tính cho vật liệu composite. Vật liệu cốt được sử dụng chủ yếu là cốt sợi thuỷ tinh. Sợi thuỷ tinh tồn tại dưới các dạng sau:
khu vực khó thi cơng, những nơi có góc cạnh bé. Thường dùng làm lớp đầu tiên, các lớp trung gian và lớp cuối cùng của tấm vỏ tàu. Phổ biến nhất là hai loại sau:
- Loại có khối lượng 300g/m2, kí hiệu CSM 300. - Loại có khối lượng 450g/m2, kí hiệu CSM 450.
Đây là loại vật liệu có tính đẳng hướng khơng hồn tồn nên rất có lợi trong tính tốn.
Vải thơ(WR):Được sử dụng ở phần đầu tàu cần độ chịu lực cao, cần thi công nhanh, và phải sử dụng xen kẽ với CSM. Có nhiều loại WR, tuy nhiên phổ biến nhất là các loại.
- Loại có khối lượng 600g/m2
, kí hiệu WR 600.
- Loại có khối lượng 800g/m2
, kí hiệu WR 800.
2.3.3.Ưu nhược điểm và cơng dụng của vật liệu composite.
Ưu điểm.
- Có khả năng kết hợp các vật liệu khác như gỗ, thép để tạo ra các kết cấu mới.
- Vừa đảm bảo chất lượng kỹ thuật vừa có giá thành thấp.
- Rất bền với mơi trường ẩm, mặn, ít bị ăn mịn và điện phân.
- Có tính trơ với sinh vật biển.
- Rất dễ tạo dáng.
- Có độ bóng bề mặt rất cao.
- Độ kín nước là tuyệt đối.
- Rất dễ thi công và sửa chữa.
- Độ bền cơ học tương đối cao.
- Tốn rất ít chi phí bảo dưỡng.
- Giá thành cao vật liệu phải nhập từ nước ngồi.
- Tính tốn rất phức tạp.
- Bị giòn khi nhiệt độ thay đổi cao.
- Chất lượng vật liệu phụ thuộc rất nhiều vào tay nghề công nhân.
- Modun đàn hồi thấp.
- Chất thải chưa có cách sử lý. Công dụng.
Được sử dụng rộng rãi trong đời sống xã hội như:
- Hàng không: chế tạo cánh máy bay, ghế ngồi trang trí nội thất, thùng chứa nước ngọt.
- Ơ tơ: chế tạo khung gầm, cabin, trục lái, bánh răng, ổ đỡ…
- Tàu thuyền: chế tạo vỏ tàu, mặt boong, cột buồm, bệ máy, két nhiên liệu, két nước…
- Hoá chất: ống dẫn, các thùng chứa, các loại van…
- Dân dụng: chế tạo mũ bảo hiểm, bồn tắm, tolet, bể chứa…
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SƠ BỘ THUYỀN BUỒM DU LỊCH CHỞ 10 KHÁCH HOẠT ĐỘNG Ở VÙNG VỊNH NHA TRANG.
3.1.Xây dựng nhiệm vụ thư thiết kế. 3.1.1.Công dụng của tàu:
- Thuyền được thiết kế để phục vụ cho mục đích hội họp và du lịch trên biển.
3.1.2.Vật liệu đóng tàu.
- Thuyền được đóng bằng vật liệu composite (FRP).
3.1.3.Vùng hoạt động.
- Thuyền được thiết kế cho phép hoạt động vùng hạn chế 3. Cách nơi cư trú không quá 20 hải lý.
3.1.4.Tốc độ tàu.
- Tàu thiết kế có tốc độ trung bình 6hl/h.
3.1.5.Quy phạm.
- Tàu được thiết kế phù hợp với:Quy phạm kiểm tra và chế tạo các tàu làm bằng chết dẻo cốt sợi thủy tinh TCVN 6282- 2003.
- Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259-10 :2003.
3.2. Thiết kế bố trí chung sơ bộ cho tàu:
Thuyền được chia làm 3 khoang chính: Khoang máy.
Khoang hành khách bao gồm:
- Hai buồng loại I dành cho khách có kích thước 2500x3000mm. Mỗi buồng được bố trí 1 giường đơi có kích thước 800x1900 mm, 1 bàn làm việc 600x1100mm,
1 tủ đựng quần áo và 1 nhà vệ sinh.
- Khoảng cách lối đi 1000mm.
- Giữa tàu có bố trí 1 bộ bàn ghế mỗi ghế có kích thước 400x430 dùng để bàn bạc, hội họp.
- Một nhà bếp.
- Một phòng dành cho thuyền viên.
- Một kho chứa dụng cụ y tế, dụng cụ chữa cháy…
- Khoang mũi.
Từ yêu cầu về bố trí chung sơ bộ và tham khảo các tàu mẫu chọn kích thước sơ bộ của tàu như sau:
- L ≈ 15 m.
- B ≈ 6 m.
- H ≈ 2.2 m.