Tài liệu Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53000dwt

MỤC LỤC CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................ - 3 1.1. 1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI........................................................................ - 3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI. ................................................................................ - 3 - CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH .................................................................- 4 2.1. NHIỆM VỤ THƯ. ................................................................................- 4 2.2. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC.....................................- 4 2.3. XÂY DỰNG BẢN VẼ TUYẾN HÌNH...................................................- 5 2.4. XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ HÌNH DÁNG. ..............................................- 5 2.5. TÍNH TOÁN TÍNH NỔI.......................................................................- 6 2.5.1. Đường cong các yếu tố tính nổi. ......................................................- 6 2.5.2. Đồ thị Bonjean. ................................................................................- 7 2.6. TÍNH ỔN ĐỊNH.................................................................................- 18 2.6.1. Phương pháp tính ổn định tàu thủy. ..............................................- 18 2.6.2. Tính ổn định tàu thủy theo phương pháp Krưlop – Daranhi.........- 18 2.7. CHỌN CÔNG SUẤT MÁY VÀ CHÂN VỊT.............................................78 2.8. CHỌN KẾT CẤU MÔ HÌNH..................................................................79 CHƯƠNG 3. CHẾ TẠO MÔ HÌNH .....................................................................82 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. CÁC BƯỚC CHẾ TẠO MÔ HÌNH. ....................................................82 PHÓNG DẠNG MÔ HÌNH.................................................................83 KHAI TRIỂN. ......................................................................................87 CHẾ TẠO DƯỠNG.............................................................................92 VẠCH DẤU.........................................................................................94 HẠ LIỆU. ............................................................................................95 LẮP RÁP MÔ HÌNH. ..........................................................................96 CHƯƠNG 4. THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH.............................................................98 4.1. THỬ NGHIÊNG. ....................................................................................98 4.1.1. Mục đích thử nghiêng. ........................................................................98 4.1.2. Lý thuyết cơ bản của việc thử nghiêng. ..............................................98 4.1.3. Chuẩn bị tàu để thử...........................................................................100 4.1.4. Thực hiện thử ....................................................................................102 4.2. THỬ SỨC CẢN.....................................................................................110 4.2.1. Phương pháp thử sức cản. ................................................................110 4.2.2. Tính chuyển kết quả thử mô hình sang tàu thật................................111 4.3. THỬ TÍNH ĐIỀU KHIỂN. ...................................................................113 4.3.1. Đo mớn nước.....................................................................................113 4.3.2. Thử tốc độ theo trình tự. ...................................................................113 4.3.3. Thử quay trở......................................................................................114 4.3.4. Thử lùi dừng đột ngột. ......................................................................116 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN............................................117 5.1. KẾT LUẬN............................................................................................117 5.1.1. Thiết kế mô hình................................................................................117 5.1.2. Chế tạo mô hình. ...............................................................................117 5.1.3. Thử nghiệm tàu mô hình. ..................................................................117 5.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN.................................................................................119 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................120 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Bảng tính thủy tĩnh và đồ thị thủy tĩnh. Phụ lục 2: Đồ thị Bonjean. Phụ lục 2: Vị trí đường nước nghiêng trên sườn Trêbưsep. LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta biết, thiết kế tàu thủy là bài toán phức tạp, nó đòi hỏi phải giải quyết rất nhiều vấn đề liên quan, từ việc thiết kế tuyến hình, bố trí chung, tính toán lựa chọn kết cấu, kiểm tra các tính năng… Đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững các kiến thức chuyên môn, có kinh nghiệm thực tế. Ở nước ta, với ngành công nghiệp Tàu thủy còn non trẻ, đang phải dần tự hoàn thiện chính mình., thì lĩnh vực thiết kế tàu (những tàu cỡ lớn, hoạt động không hạn chế) đang còn gặp nhiều khó khăn. Mục đích cuối cùng của những nhà thiết kế tàu là làm sao tàu khi hoạt động có thể đảm bảo được các yêu cầu, tính năng được chủ tàu đưa ra, cũng như thỏa mãn các quy định, quy phạm liên quan. Tuy nhiên một vấn đề khác được đặt ra là con tàu đã được thiết kế ra liệu có đảm bảo được các yêu cầu đã nêu ra trong nhiệm vụ thư hay không? Để biết được điều đó thì cách hiệu quả nhất thì chúng ta phải thử nghiệm thực tế con tàu mà chúng ta đã thiết kế nhưng chúng ta đang thiết kế nên chưa biết con tàu của chúng ta như thế nào? Hoặc là khi đóng xong con tàu chúng ta sẽ thử nghiệm trong điều kiện thực tế thực tế nhưng nếu nó không đáp ứng được các yêu cầu mà chủ tàu đặt ra thì con tàu đó sẽ không được chủ tàu chấp nhận. Để giải quyết vấn đề trên thì sau khi tính toán thiết kế xong chúng ta phải xây dựng mô hình thu nhỏ của con tàu mà chúng ta thiết kế sau đó đem thử nghiệm trong bể thử với những điều kiện gần giống với các điều kiện thực tế nhằm mục đích kiểm tra lại các kết quả tính toán của thiết kế và hoàn thiện thiết kế. Thử nghiệm mô hình là hết sức cần thiết và là công đoạn cuối cùng trong thiết kế. Vì vậy để là rõ được vấn đề nêu trên thì nhóm chúng tôi đã nhận đề tài: “Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53000DWT”. Đề tài bao gồm những nội dung sau: Chương 1: Đặt vấn đề. Chương 2: Thiết kế mô hình. Chương 3: Chế tạo mô hình. -1- Chương 4: Thử nghiêm mô hình. Chương 5: Kết luận – Đề xuất ý kiến. Do thời gian tìm hiểu có hạn, cùng với kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế, chắc chắn nội dung đề tài còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy và các bạn. Nha Trang, ngày 08 tháng 01 năm 2010 Nhóm sinh viên thực hiện PHẠM BÌNH DƯƠNG TÔ VĂN HẢI PHẠM VĂN HIẾN NGUYỄN TRÚC LÂM PHẠM VĂN THẢO -2- CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. Chế tạo và thử nghiệm mô hình là giai đoạn quan trọng trong thiết kế tàu thủy. Nó được xem như là bước kiểm tra và so sánh đối với toàn bộ kết quả tính toán về sức cản và các tính năng. Mô hình được chế tạo theo hồ sơ tàu 53.000 DWT ứng với tỷ lệ thu nhỏ nhất định. Sau khi chế tạo xong mô hình sẽ được thử nghiệm một số tính năng và so sánh kết quả thử nghiệm với kết quả đã tính toán. Trên thực tế người ta chế tạo mô hình để thử nghiệm, nhằm đưa ra đường hình lý thuyết để sử dụng làm tàu mẫu, xác định hệ số sức cản phục vụ cho việc tính toán sức cản và thiết kế tàu thủy. Trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường, chúng tôi đã được tiếp cận với nhiều kiến thức chuyên môn. Bên cạnh đó chúng tôi đã thực hiện tính toán đồ án thiết kế tàu, tuy nhiên trong quá trình tính toán thiết kế tàu chúng tôi không biết hình dáng thực tế của nó ra sao và kết quả tính toán các tính năng theo các phương pháp đã được học chính xác bao nhiêu. Từ những lý do trên mà nhóm chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53000DWT”. Với mục đích tổng hợp lại các kiến thức đã được học để chế tạo mô hình và thử nghiệm mô hình. 1.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI. Nội dung đề tài tập trung vào 3 phần chính là: • Thiết kế mô hình (tính toán tính năng tàu mô hình) • Chế tạo mô hình tàu hàng rời 53.000 DWT. • Thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53.000 DWT và so sánh kết quả thử nghiệm đối với kết quả đã tính toán. Vì hồ sơ thiết kế được lấy từ tàu 53.000 DWT nên đề tài xin được kế thừa bộ hồ sơ tàu đã có trước như: các bản vẽ tuyến hình, bản vẽ kết cấu, bản vẽ thi công… -3- CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH 2.1. NHIỆM VỤ THƯ. Chế tạo mô hình tàu hàng theo tỉ lệ thu nhỏ của tàu hàng rời 53000DWT, trên cơ sở các bản vẽ đã có sẵn từ hồ sơ tàu hàng rời 53000DWT. 2.2. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC. Kích thước chính của tàu hàng rời 53000DWT. L max = 190 m Ltk = 183,25m B = 32,26 m d = 12,60 m D = 17,5 m Kích thước cơ bản của mô hình su khi thu nhỏ: L max = 1,58 m Ltk = 1,53 m B = 0,35 m d = 0,13 m D = 0,18 m Các kích thước chính của mô hình được thu nhỏ theo tàu chở hàng rời 53000DWT theo tỷ lệ như sau : Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều dài : 1/120 Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều rộng : 1/92 Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều cao : 1/97 Việc thu nhỏ mô hình theo các tỷ lệ kích thước trên nhằm tạo cho kiểu dáng mô hình được cân đối với tính thẩm mỹ. Mặt khác chọn theo tỷ lệ trên cũng dựa theo kích thước của acquy đặt trên mô hình cho phù hợp. -4- 2.3. XÂY DỰNG BẢN VẼ TUYẾN HÌNH. Bản vẽ tuyến hình của tàu mô hình được thu nhỏ từ bản vẽ tuyến hình của tàu hàng rời 53000DWT theo tỷ lệ như sau: 2.4. Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều dài : 1/120 Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều rộng : 1/92 Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều cao : 1/97 XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ HÌNH DÁNG. Thể tích chiếm nước ∇ : dm ⎡ ⎛ A + A W0 ⎞ ⎤ ∇ = ∫ A W dz = Δd ⎢ ∑ A Wi − ⎜ W n ⎟⎥ 2 ⎝ ⎠⎦ ⎣ 0 Tính tại đường nước thiết kế (d = 0,13 m) ta được: ∇ = 0,58 m3 Lượng chiếm nước ∆: ∆ = γ.∇ = 1.025 x 58,1 = 0,06 (Tấn) Hệ số béo CB : CB = ∇ = 0.812 L.B.d Hệ số đầy diện tích mặt đường nước CW : CW = AW = 0.92 L.B Hệ số đầy diện tích mặt cắt ngang CM : CM = AM = 0.997 B.d Hệ số đầy lăng trụ dọc CP : CP = ∇ = 0.8 A M .L Hệ số đầy lăng trụ đứng CV : CV = ∇ = 0.86 A W .d -5- 2.5. TÍNH TOÁN TÍNH NỔI. 2.5.1. Đường cong các yếu tố tính nổi. - Đồ thị biểu diễn các yếu tố tính nổi theo mớn nước tàu : ∆, ∇ , AW, LCB, LCF, VCB, CW, CM, CB, r0, R Hoành độ trọng tâm diện tích mặt đường nước LCF: L/2 M y =2 m m 2 ⎡ xydx = 2ΔL ⎢ ∑ i(y mi - y ni ) - 2 ( y n - y0 ) ∫-L/2 ⎣ i=0 L/2 LCF = My AW ∫ = ΔL -L/2 L/2 = m xydx ⎤ ⎥ ; m =n/2 ⎦ m ( yn - y0 ) 2 ⎛y +y ⎞ ∑ yi − ⎜⎝ 0 2 n ⎟⎠ ∑ i(y i=0 ∫ ydx -L/2 mi - y ni ) - Hoành độ tâm nổi LCB: dm LCB = M Vzoy V = ∫A W LCFdz 0 = dm ∫A W ∑A Wi dz 0 1 ( A W n LCFn +A W 0 LCF0 ) 2 1 ∑ A Wi - 2 ( A W n +A W0 ) LCFi - Tính cao độ tâm nổi VCB: dm VCB = M Vxoy V = ∫A W zdz 0 dm ∫A = Δd W dz 0 1 ( A W n z n - A W0 z 0 ) 2 1 ∑ A Wi + 2 ( A W n - A W0 ) ∑A z+ Wi i Kết quả tính toán được cho ở các bảng sau: Bảng tính: Phụ lục 1 Từ các giá trị ở bảng tính ta tiến hành vẽ đồ thị các đường thủy tĩnh: Đồ thị thủy tĩnh: Phụ lục 1 -6- 2.5.2. Đồ thị Bonjean. Đồ thị Bonjean gồm hai họ đường cong: AM, MAW Với: - ∆d ≈ 0,021m - khoảng các giữa các đường nước. - yi : tung độ các sườn đo trên tuyến hình. - ki : hệ số hình thang. - i : hệ số tay đòn (trùng với thứ tự các đường nước). - a : khoảng cách từ đường nước trên cùng đến mép boong, giá trị của a thay đổi ứng với các vị trí sườn. Giá trị AM, MAM được tính theo các bảng tính, từ các giá trị ở bảng tính ta vẽ đồ thị Bonjean. Đồ thị Bonjean: Phụ lục 2 Bảng 2.1: Tính diện tích mắt cắt ngang tại các sườn Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 1. Sườn 0: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.8 cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.855 I WL II III ∑yi yi (cm) (cm) IV V VI VII VIII AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM =Δd2.(VII) (cm4) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 4 0 0 0 5 3.7 3.7 7.5 5 18.3 18.3 7.8 6 8.2 15.5 31.9 6 49.1 85.8 36.3 7 11.3 35.0 72 7 79 214 90.5 8 12.8 59.1 121.6 8 10.2 395.4 167.3 MB 12.8 84.7 174.2 9 11.3 611.1 258.6 -7- Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 2. Sườn 1: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.6cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.768 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM =Δd2.(VII) (cm4) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1.6 1.6 3.3 1 1.6 1.6 0.7 2 1.6 4.9 10 2 3.3 6.5 2.8 3 1.3 7.8 16 3 3.8 13.6 5.8 4 5.3 14.3 29.5 4 21.1 38.6 16.3 5 11.2 30.8 63.3 5 55.8 115.4 48.8 6 13.8 55.7 114.7 6 83 254.2 107.5 7 15.5 85.1 175 7 108.3 445.5 188.5 8 16.2 116.7 240.6 8 129.8 683.5 289.2 MB 16.2 149.2 306.9 9 142.2 955.6 404.3 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 3. Sườn 2: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.6cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.74 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM =Δd2.(VII) (cm4) 0 0.4 0 0 0 0 0 0 1 4.2 4.6 9.6 1 4.2 4.2 1.8 2 4.8 13.7 28.2 2 9.7 18.2 7.7 3 8.8 27.4 56.4 3 26.5 54.3 23 4 12.9 49.2 101.1 4 51.7 132.5 56.2 5 15.1 77.2 158.8 5 75.5 259.7 109.9 6 16.3 108.6 223.4 6 98 433.1 183.3 7 17 142.0 292 7 119.2 650.3 275.2 8 17.3 176.3 362.7 8 138.5 908 384.2 MB 173 210.9 433.9 9 151.4 1197,9 -8- 506.9 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 4. Sườn 3: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1,5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM =Δd2.(VII) (cm4) 0 1,4 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 7 8,4 17.3 1 7.0 7 3.0 2 11,1 26,5 54.4 2 22.1 36.1 15.3 3 14,2 51,7 106.4 3 42.6 100.8 42.7 4 15,9 81,8 168.3 4 63.6 207.1 87.6 5 16,8 114,5 235.5 5 83.8 354.5 150.0 6 17,2 148,5 305.4 6 103.4 541.6 229.2 7 17,4 183,1 376.7 7 122.1 767.1 324.6 8 17,5 218,1 448.6 8 140.0 1029.2 435.5 MB 17,5 253,1 520.6 9 152.9 2210.7 935.4 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 5. Sườn 4: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1,5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.74 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 2.9 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 12.0 14.9 30.8 1 12.0 12 5.1 2 15.0 42 86.5 2 30.1 54.2 22.9 3 16.4 73.5 151.2 3 49.2 133.5 56.5 4 17.1 107 220.1 4 68.4 251.1 106.2 5 17.4 141.5 291.1 5 87.1 406.6 172.1 6 17.5 176.4 362.9 6 105.0 598.7 253.3 7 17.5 211.4 434.9 7 122.5 826.2 349.6 8 17.5 246.4 506.9 8 140.0 1088.7 460.7 MB 17.5 281.4 578.9 9 152.9 1381.6 584.6 -9- Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 6. Sườn 5: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1,5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.74 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 6.9 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 15.2 22.1 45.5 1 15.2 15.2 6.4 2 16.7 54 111.1 2 33.4 63.8 27.0 3 17.3 88 181.1 3 51.9 149.2 63.1 4 17.5 122.8 252.7 4 69.9 271 114.7 5 17.5 157.8 324.6 5 87.5 428.4 181.3 6 17.5 192.8 396.6 6 105.0 620.9 262.7 7 17.5 227.8 468.6 7 122.5 848.4 359.0 8 17.5 262.8 540.6 8 140.0 1110.9 470.0 MB 17.5 297.8 612.6 9 152.9 1403.8 594.0 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 7. Sườn 6: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 11.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 16.6 28.3 58.3 1 16.6 16.6 7.0 2 17.4 62.3 128.2 2 34.7 68 28.8 3 17.5 97.2 199.9 3 52.5 155.2 65.7 4 17.5 132.2 271.9 4 70.0 277.6 117.5 5 17.5 167.2 343.9 5 87.5 435.1 184.1 6 17.5 202.2 415.8 6 105.0 627.6 265.6 7 17.5 237.2 487.8 7 122.5 855.1 361.8 8 17.5 272.2 559.8 8 140.0 1117.6 472.9 MB 17.5 307.2 631.8 9 152.9 1410.5 596.8 - 10 - Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 8. Sườn 7: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 14.6 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.3 31.9 65.6 1 17.3 17.3 7.3 2 17.5 66.7 137.2 2 35.0 69.6 29.5 3 17.5 101.7 209.2 3 52.5 157.1 66.5 4 17.5 136.7 281.2 4 70.0 279.6 118.3 5 17.5 171.7 353.2 5 87.5 437.1 184.9 6 17.5 206.7 425.2 6 105.0 629.6 266.4 7 17.5 241.7 497.2 7 122.5 857.1 362.7 8 17.5 276.7 569.2 8 140.0 1119.6 473.7 MB 17.5 311.7 641.2 9 152.9 1412.5 597.6 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 9. Sườn 8: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 - 11 - 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 10. Sườn 9: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 11. Sườn 10: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.2 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.2 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.2 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.2 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.2 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.2 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.2 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.2 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.2 9 152.9 1412.9 - 12 - 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 12. Sườn 11: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 MAM = Δd2.(VII) (cm4) 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 13. Sườn 12: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 - 13 - 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 14. Sườn 13: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 MAM = Δd2.(VII) (cm4) 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 15. Sườn 14: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 - 14 - VIII MAM = Δd2.(VII) (cm4) 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 16. Sườn 15: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 MAM = Δd2.(VII) (cm4) 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 17. Sườn 16: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) 0 15.7 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 17.5 33.2 68.3 1 17.5 17.5 7.4 2 17.5 68.2 140.3 2 35.0 70 29.6 3 17.5 103.2 212.3 3 52.5 157.5 66.6 4 17.5 138.2 284.3 4 70.0 280 118.5 5 17.5 173.2 356.3 5 87.5 437.5 185.1 6 17.5 208.2 428.3 6 105.0 630 266.6 7 17.5 243.2 500.3 7 122.5 857.5 362.8 8 17.5 278.2 572.3 8 140.0 1120 473.9 MB 17.5 313.2 644.3 9 152.9 1412.9 - 15 - VIII MAM = Δd2.(VII) (cm4) 597.8 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 18. Sườn 17: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.6 cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 11.6 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 16.3 27.9 57.4 1 16.3 16.3 6.9 2 17.0 61.2 125.9 2 34.0 66.6 28.2 3 17.2 95.4 196.2 3 51.6 152.2 64.4 4 17.2 129.8 267.0 4 68.8 272.6 115.3 5 17.2 164.2 337.8 5 86.0 427.4 180.8 6 17.2 198.6 408.5 6 103.2 616.6 260.9 7 17.2 233 479.3 7 120.4 840.2 355.5 8 17.3 267.5 550.3 8 138.4 1099 465.0 MB 17.3 302.1 621.4 9 151.1 1388.5 587.5 Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 19. Sườn 18: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) MAM = Δd2.(VII) (cm4) 0 6.5 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 13.7 20.2 41.6 1 13.7 13.7 5.8 2 15.1 49 100.8 2 30.2 57.6 24.4 3 15.6 79.7 163.9 3 46.8 134.6 57.0 4 15.7 111 228.3 4 62.8 244.2 103.3 5 15.7 142.4 292.9 5 78.5 385.5 163.1 6 15.6 173.7 357.3 6 93.6 557.6 235.9 7 15.7 205 421.7 7 109.9 761.1 322.0 8 16.1 236.8 487.1 8 128.8 999.8 423.0 MB 16.4 269.3 554.0 9 143.3 1271.9 538.2 - 16 - Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 20. Sườn 19: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm Tỷ lệ: a/Δd = 0.735 I II III IV V VI VII VIII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) 0 1.8 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 8.9 10.7 22.0 1 8.9 8.9 3.8 2 11.1 30.7 63.2 2 22.2 40 16.9 3 11.9 53.7 110.5 3 35.7 97.9 41.4 4 12.1 77.7 159.8 4 48.4 182 77.0 5 11.8 101.6 209.0 5 59.0 289.4 122.5 6 11.5 124.9 256.9 6 69.0 417.4 176.6 7 11.7 148.1 304.6 7 81.9 568.3 240.5 8 12.8 172.6 355.0 8 102.4 752.6 318.4 MB 13.8 199.2 409.8 9 120.5 975.5 412.8 ∑yi.i MAM = Δd2.(VII) (cm) (cm4) Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh 21. Sườn 20: Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 2.2cm Tỷ lệ: a/Δd =1.07 I II III IV V VI VII WL yi (cm) ∑yi (cm) AM = Δd.(III) (cm2) I yi.i (cm) ∑yi.i (cm) 0 0.0 0 0.0 0 0.0 0 0.0 1 1.7 1.7 3.5 1 1.7 1.7 0.7 2 3.9 7.3 15.0 2 7.8 11.2 4.7 3 5.1 16.3 33.5 3 15.3 34.3 14.5 4 5.3 26.7 54.9 4 21.2 70.8 30.0 5 4.4 36.4 74.9 5 22.0 114 48.2 6 0.1 40.9 84.1 6 0.6 136.6 57.8 7 1.0 42 86.4 7 7.0 144.2 61.0 8 3.0 46 94.6 8 24.0 175.2 74.1 MB 4.9 53.9 110.9 9 44.1 243.3 102.9 - 17 - VIII MAM = Δd2.(VII) (cm4) 2.6. TÍNH ỔN ĐỊNH. 2.6.1. Phương pháp tính ổn định tàu thủy. Hiện nay có nhiều phương pháp tính ổn định như phương pháp Krưlop – Daranhi, phương pháp Vlaxôp, phương pháp tính tay đòn trực tiếp…Tuy nhiên phương pháp Krưlop – Daranhi được đánh giá là phương pháp cho kết quả chính xác hơn cả [1, tr.292 - 400], [7, tr.72 - 75], [9, tr.49 - 51]. Vì vậy chúng tôi tính ổn định theo phương pháp Krưlop – Daranhi. 2.6.2. Tính ổn định tàu thủy theo phương pháp Krưlop – Daranhi. a. Xây dựng sườn Trêbưsep. Xác định hoành độ sườn Trêbưsep: xi = ki L 2 Trong đó : xi: Hoành độ sườn Trebưsep. ki: Hệ số sườn Trêbưsep. L: Chiều dài tàu. L = 1,53m Bảng 2.1: Tọa độ ứng với sườn Trêbưsep: Sườn ki Tọa độ xi trong 4 trường hợp TH1 TH2 TH3 TH4 4 0.912 684 697 716 711 3 0.601 451 460 472 469 2 0.529 397 405 415 412 1 0.168 126 128 132 131 0 0 000 000 000 000 -1 -0.168 -126 -128 -132 -131 -2 -0.529 -397 -405 -415 -412 -3 -0.601 -451 -460 -472 -469 -4 -0.912 -684 -697 -716 -711 - 18 -