TẠP CHÍ

ISSN: 1859-316X

KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI

KHOA H C - CÔNG NGH

JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY

X

LÝ TệN HI U L C
Y T K T QU MÔ PH NG S CHO V TÀU CHỂN V T TÀU BI N KHI S D NG PH N M M STAR-CCM+
PROCESSING THRUST OF NUMERIC SIMULATION RESULTS FOR MARINE
VESSEL HULL-PROPELLER USING STAR-CCM+ SOFTWARE
PH M V N NG C*,
CL U
Vi n Nghiên c u Khoa h c & Công ngh Hàng h i, Tr ng i h c Hàng h i Vi t Nam
*Email liên h :
Tóm t t
Mơ ph ng s cho v tàu - chân v t tàu bi n khi s
d ng ph n m m STAR-CCM+ đ a ra tín hi u l c đ y
theo th i gian th c v i b c th i gian thay đ i. Tín
hi u l c đ y đ c x lý FFT đ thu đ c giá tr trung
bình và các biên đ đi u hòa nh m xác đ nh ngu n
kích thích gây dao đ ng d c tr c t chân v t. Tín hi u
mơ ph ng đ c x lý: (a)-Trích t o m t s chu k tín
hi u h i t ; (b)-trích m u l i theo b c trích m u dt
nh nh t; (c)-xác đ nh véc t tín hi u trung bình t
m t s véc t tín hi u h i t cùng chu k và b c th i

gian; (d)-trích m u l i theo s l ng m u NFFT=2k
cho dãy tín hi u trung bình thu đ c; (e)-bi n đ i
FFT cho dãy tín hi u có l ng m u NFFT. Tàu
Fortuner Navigator (VOSCO) đ c s d ng nghiên
c u l c đ y do chân v t sinh ra. Ph n m m x lý tín
hi u đ c l p trình trên LabView.
T khóa: L c đ y tàu, trích m u l i, FFT.

Abstract
The marine vessel thrust forces receiving from the
hull-propeller numeric simulation by the STARCMM+software present digital arrays in real
time with the variable time step. The thrust force
signals were processed: (a)-Selecting an array
from the simulated array with the good
conregence; (b)-resampling with the fix minimal
step dt for the selected array; (c)-calculating the
average cycle vector from the made cycle vectors
of the thrust force from the resampling arrays in
the b-task;(d)-resampling with NFFT=2k samples
of the received vector in the c-task; (e)-making
FFT for the resamled array. The MV. Fortuner
Navigator (VOSCO) was verified for studying the
propeller’s thrust. The software for data
processing was coded in LabView.
Keywords: Thrust force, resampling, FFT.

1.

tv nđ


L c đ y (thrust force) là thông s quan tr ng c a v
tàu - chân v t (VT-CV) c n đ c tính tốn và s d ng
trong thi t k đóng m i tàu, khai thác k thu t h đ ng
l c chính. Trong bài tốn tính s c c n (bài toán t nh)
c ng nh xây d ng các đ c tính c a VT-CV, l c đ y
S

70 (04-2022)

đ c xem không đ i theo th i gian trong các chu k
công tác c a chân v t, cịn khi s d ng trong bài tốn
đ ng l c h c c a h tr c chính (dao đ ng d c) thì nó là
các ngo i l c c ng b c, thay đ i tu n hoàn theo th i
gian. L c c ng b c dao đ ng d c tr c có v trí quan
tr ng khi nghiên c u t i tr ng đ ng tác đ ng t i g i đ
ch n đ c xét đ n t phía đ ng c và t chân v t. áng
ti c là ch a có nhi u k t qu cơng b v các ngu n kích
thích dao đ ng d c nêu trên, nên vi c ng d ng chúng
vào nghiên c u dao đ ng d c h tr c còn nhi u h n ch .
ng ki m Hoa K (ABS) [1] đ a ra k t qu
thành ph n t ng đ i Ttd theo l c đ y trung bình T0:
Ttd = T/ T0 khi nghiên c u cho 20 tr ng h p tàu
th c.
đó khơng ch ra c th đi u ki n biên và
ph ng pháp nghiên c u đ c s d ng.
Ph n m m th ng m i, chuyên d ng STAR-CCM+
đ c s d ng vào nghiên c u s t ng tác th y đ ng
h c gi a VT-CV. ây là ph n m m mô ph ng đ c
phát tri n b i SIEMENS, đ c xem là b th o cho
phép tri n khai mô ph ng s t ng tác c a v tàu n c - chân v t và v tàu - không khí trong các đi u

ki n khai thác khác nhau.
đ m b o cho k t qu tính
đ c chính xác kích th c c a mi n khơng gian tính
tốn bao quanh thân tàu đ c l a ch n theo h ng d n
chi ti t c a hưng [3], [4] và ph ng pháp tính th y đ ng
h c (CFD) th ng dùng là RANSE (Reynolds
Averaged Navier-Stokes Equations) đ đ m b o k t
qu thu đ c theo th i gian th c [2], [4].
M c tiêu đ t ra là xác đ nh l c đ y:
T=T0 + T1.sin(Zpt) + T2.sin(2Zpt)+…
đó:  - T c đ góc (rad/s) c a chân v t; các h
s T0, T1… c n đ c tính b ng vi c xây d ng thêm
(m i) thu t toán và ph n m m x lý tín hi u s phù
h p v i c s d li u thu đ c t k t qu mô ph ng
s cho h VT-CV khi s d ng ph n m m chuyên d ng
STAR-CCM+.

2. Ph

ng pháp nghiên c u

2.1. X lý tín hi u l c đ y t mơ ph ng s dùng
STAR-CCM+ cho h VT-CV
u ra t quá trình mơ ph ng c h VT-CV khi dùng

59


TẠP CHÍ


KHOA H C - CƠNG NGH
ph n m m STAR-CCM+ là các dưy tín hi u s theo th i
gian th c cho các đ i l ng đ c nghiên c u: L c đ y,
mô men.
đ t đ c k t qu n đ nh, th i gian mô
ph ng th ng r t dài (kho ng 10-15 ngày/1 ch đ mô
ph ng), chúng tôi đư dùng máy tính chun d ng có t c
đ cao v i s l ng đi m chia r t l n (th ng hàng tri u
ph n t h u h n). Trong q trình tính, b c th i gian
ban đ u đ c thi t l p khá l n dt = 0,2s÷0,3 (s), sau đó
đ c thi t l p nh d n (cho các quá trình quá đ ), cu i
cùng thi t l p b c th i gian đ nh đ đ m b o đ
chính xác c a phép tính khi các chu k đ t s h i t , n
đ nh. B c tính cho các chu k n đ nh cu i cùng đ c
cài đ t th ng nh nh t (dt =0,001s). D li u cu i cùng
dùng cho nghiên c u ph i là tín hi u n đ nh, h i t .
Ví d , trên Hình 1 bi u di n mơ ment M(t) và l c
đ y ThR(t) thu đ c t mô ph ng trên STAR-CCM+
cho h VT-CV c a MV. Fortune Navigator (FN,
VOSCO) thí nghi m s 5, v i d li u đ u vào đ a
ra trong B ng 2 phía d i.

Hình 1. Mơ men M và l c đ y T t mô ph ng
trên ph n m m STAR-CCM+

Trên Hình 1 ta th y t i th i đi m: t=126s k t qu
hi n th c a l c đ y ThR(t) v n trong th i k quá đ ,
ch a đ c n đ nh.
L c đ y trong m t chu k công tác c a chân v t
v i s cánh Zp, v i tr ng h p MV. FN: Zp=4

th ng có 4 c c đ i và 4 c c ti u. Do đó, tín hi u
thơ t mơ ph ng c n ch n đo n đư n đ nh, ví d t
th i gian 128÷130 (s). Sau khi ch n đ c d i tín
hi u có th xem là n đ nh, c n trích l i m u v i
cùng b c th i gian dt (vì th c t trong nhi u tr ng
h p các b c th i gian trích m u khác nhau do ph n
m m STAR-CCM+ t đ ng l a ch n đ có đ c k t
qu n đ nh nh t).
x lý tín hi u s (r i r c) t th i gian th c sang
mi n t n s Fourie, dưy tín hi u s ph i đ c trích
NFFT m u theo b c th i gian khơng đ i, cịn khi
dùng phép bi n FFT thì s m u đ c trích th ng là
b i s c a 2 (NFFT = 2k, ví d k = 9).
Gi s b

60

c th i gian dt (m) = q.dtmin, q =1, 2…,

ISSN: 1859-316X

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI
JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY

đó dtmin=0,001s là b c nh nh t đ c dùng cho
đo n cu i khi tín hi u đư n đ nh. T i hai th i đi m
trích m u m và (m+1) giá tr l c đ y đ c ký hi u
T(m) và T(m+1). Thay đ i l c đ y dT =T(m+1)-T(m)
đ c chia đ u thành q đo n theo quy lu t tuy n tính:


T(m + i) = T(m) + i.dT1 (m);d T1 (m) = d T / q;
dT(m) = T(m + 1) − T(m);i = 1...q

(1)

Sau b c x lý trên cho ta k t qu là dưy tín hi u đi u
hịa n đ nh ch a m t s chu k c a l c đ y T(t), v i
b c th i gian dt =0,001s. Khi mô ph ng cho v n t c
quay c a tr c chân v t np (v/ph), thì m t vịng quay s
đ c trích N1c m u tính theo cơng th c (2), và m t
đo n có Ns =Nc. N1c m u, v i Nc - S chu k đ c
trích m u Nc =3 ho c Nc =4.

N1c

[60000 / n p ](samples); Ns

Nc .N1c

(2)

Trong đó: [ ] -Ph n nguyên c a s đ c làm tròn.
M t chu k d li u có s m u N1c tính theo cơng
th c (2) th ng khác NFFT =2k. Phép bi n đ i Fourie
nhanh (FFT) nh m thu đ c biên đ và pha c a các
thành ph n đi u hòa c a tín hi u l c đ y đ c tính theo
m t trong hai cách t ch c sau: (a) khi Nc < NFFT và
g n b ng 2k, thêm vào dưy s ban đ u Nc v i các s
h ng m i đ u có giá tr b ng 0 đ đ t dưy s m i có 2k
m u. N u Nc l n h n khơng nhi u 2k, khi đó l ng s

h ng b sung (giá tr 0) đ có dưy m i 2(k+1) là r t l n;
(b) trích m u l i theo ph ng pháp g n đúng “spline”
và s d ng mơ đun có s n trong LabView đ xây d ng
ph n m m con x lý tín hi u. Trong bài báo này chúng
tôi s d ng ph ng pháp (b), áp d ng cho các dưy tín
hi u ban đ u có s m u b t k so v i s m u đích
NFFT=2k dùng đ tính FFT sau này.
Véc t giá tr l c đ y trung bình cho m t chu
k t Nc chu k đư đ c trích m u l i v i s m u
N RS =2 k, ví d NRS =512 m u:
XT (i) =

1
Nc

(3)

512

T
i =1

RS

(i);

X lý tín hi u trung bình đư l c nhi u trong mi n
t n s b ng FFT, đ c l p trình code (trong LabView/
MatLab) v i câu l nh FFT(XT) r t thu n ti n và
nhanh chóng, và k t qu đ c th hi n trong công

th c (4) và (5).
FFT(XT) => {Tm, AT1, AT2,...; PhT1, PhT2,...}

(4)

Hay:
Mp

T(t) =Tm +  ATk sin(k t +
k =1

T(t) =Tm + AT1 sin(t + 1 ) + TZp sin(Z p t +
+ AT2.Zp sin(2 Z p t +

2Zp

)

S

k

)

Zp

)+

(5.1)
(5.2)


70 (04-2022)


TẠP CHÍ

ISSN: 1859-316X

KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI
JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY

Trong đó:  Zp - V n t c góc, s cánh c a chân
v t; Tm- Giá tr trung bình c a l c đ y; AT,  - Biên đ
và pha c a các đi u hịa.
Trong (5.1) bi u di n tín hi u theo t t c các đi u
hòa t 1 đ n Mp (s đi u hòa đ c nghiên c u), cịn
trong (5.2) - Theo các đi u hịa có ý ngh a th c t
trong nghiên c u: k=1, Zp, 2Zp …
Thu t gi i q trình x lý tín hi u s v i đ u vào
là dưy s l c đ y T=[T(1)...T(N)] (k t qu t mô
ph ng trên STAR-CCM+) đ thu đ c đ c tính tín
hi u trong mi n t n s (qua FFT) nh đư nêu trên.
B c 1. Nh p (đ c) d li u đ u vào t file đư l u
tr k t qu mô ph ng l c đ y b ng STAR-CCM+.
B c 2. Ch n đo n d li u n đ nh t d li u đ u
vào v i đ dài sao cho ch a ít nh t Nc=3 chu k (vòng
quay) làm vi c c a chân v t. Trích m u l i đo n d li u
n đ nh v i b c th i gian dt =0,001s theo công th c (1).
B c 3. Xác đ nh s m u trong m t chu k N1c và
t ng s m u Ns s trích cho Nc chu k (theo cơng th c

(2)). Xác đ nh véc t l c đ y trung bình c a chân v t
theo 1 chu k trong th i gian th c.
B c 4. Trích m u l i tín hi u l c đ y trung bình
T t s m u N1c sang s m u chu n NFFT =2k .
X lý FFT cho tín hi u l c đ y đư đ c trích m u l i
NFFT v i 1 chu k quay c a chân v t. L u l i k t qu
x lý c a tín hi u l c đ y trong mi n t n s .
c đi m trong l p trình code xây d ng mơ-đun
(VI) x lý tín hi u trên LabView.
L p trình trên LabView có u đi m: Tri n khai d
và tr c quan khi s d ng các th vi n đ h a đ c
xây d ng trong LabView, s d ng tích h p các l nh
t ng t vi t trong m.file c a MatLab đ tích h p
trong MathScript trong LabView. Xây d ng mô-đun
trên giao di n chính (Front Panel, FP) c ng nh trong
giao di n l p trình (Block Diagram, BD). Trên FP
thi t k các bi u t ng (Icon) đ đi u khi n q trình
mơ ph ng và hi n th k t qu . Trong BD thi t l p tồn
b code đ th c hi n thu t tốn x lý v i d li u đ u
vào có th t FP ho c nh p b ng code trong BD (nh p
d li u đ c gán t ng i l p trình; đ c d li u đ u
vào t files đư l u tr ; đ c d li u tr c ti p đo đ c,
thu th p đ c). K t qu x lý trong BD có th đ c
hi n th trên FP, c ng nh l u l i trong files d li u
theo code đ c l p (đ nh d ng v i d ng d li u t ng
ng *.tdms, *.lvm, *.tdm).
Trong bài tốn x lý tín hi u l c đ y đ c mô
ph ng b ng CCM+, tín hi u vào khá l n cho m t ch
đ (kho ng 5000 m u) và l u l i trong đ nh d ng
*.csv. Vi c đ c d li u th c hi n b ng m t ch ng


S

70 (04-2022)

KHOA H C - CƠNG NGH
trình con (subVI) code trong LabView. V i các đ nh
d ng thơng th ng (*.lvm, *.tdm, *.tdms) thì có th
code b ng các subVI đ c xây d ng trong Express
(Input→Read From File) ho c programming → File
I/O (Read Meas File). Tuy nhiên, CCM+ l u l i d
li u d i d ng *.csv, không th đ c d li u đư l u l i
b ng ph ng các pháp trên, mà ta ph i can thi p vào
l p trình code b c cao. Các tác gi đư code đ t o m t
subVI đ c *.csv t đ ng d n (trong BD):
programming → File I/O→ Read Delimited Spread
Sheet.vi.
Code trong BD đ c các tác gi s d ng
MathScript đ vi t các câu l nh (t ng t trong
m.file) và th ng x lý tín hi u d i d ng véc t và
ma tr n, do v y câu l nh ng n và d vi t, d ki m tra
phát hi n l i.
K t qu x lý đ c hi n th theo đ c đi m c a d
li u: S , text, ma tr n có th hi n th giá tr t ng ng,
đ c bi t d i d ng r t tr c quan là b ng và đ th . u
đi m đ c bi t là l u tr d li u trong Excel d i d ng
b ng tính v i đ nh d ng *.tdms đ c các tác gi s
d ng trong nhi m v t ng ng. M t s k t qu đ c
th hi n trên Hình 2 và Hình 3.
Trong MathScripts s d ng m t s câu l nh:

- Xác đ nh s m u cho m t chu k (2):
N1c =round(6E4/n);
- Trích m u l i cho dưy tín hi u T chu k có N1c
m u, đ đ c dưy tín hi u hai có NFFT = 512 m u, ta
t o hai dưy bi n s x1 và x2 và theo câu l nh:
dx1=1/N1c;dx2=1/512;
x1=1:N1c; x1=x1*dx1;x2=1:512;x2=x2*dx2;
T2=interpolate1d(x1,T,x2,'spline');
- Bi n đ i FFT cho véc t T2 đư trích m u l i, thu
đ c giá tr biên đ (R) và pha (ph) c a các đi u hòa
s ph c (z) b ng l nh t ng ng:
R=abs(z); ph=angle(z)

2.2. X lý tín hi u l c đ y chân v t MV. FN
MV.FN là tàu container c a VOSCO đ c l a
ch n là đ i t ng nghiên c u c a bài báo.
Tàu MV. FN đ c trang b 01 đ ng c chính ký
hi u 8L35MC do hưng MAN B&W ch t o, lai tr c
ti p 01 h tr c chân v t. Máy chính có cơng su t
4.647kW (liên t c l n nh t, maximal continous
Output, M.C.O), t i vịng quay đ nh m c 210v/ph.
Chân v t có 4 cánh (Zp =4) [5].
M t s thông s k thu t c a h đ ng l c chính
c a MV.FN t i các ch đ th tàu đ ng dài đ c th
hi n t i B ng 1 d i đây [5].

61


TẠP CHÍ


KHOA H C - CƠNG NGH
B ng 1. K t qu th đ
T i ME
Load
Index
%
50
75
90

JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY

theo thu t tốn t ng t nh tính l c đ y trung bình cho
m t chu k n đ nh.

ng dài MV. FN

hl/h
13,33

Vịng
quay ME
(CV)
v/ph
167,2

15,22
16,02


191,1
203,3

T cđ
tàu

ISSN: 1859-316X

KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI

Công su t
ME, CV
kW
2.491
3.478
4.196

100
16,39
209,8
4.681
Ngày th : 27 tháng 5 n m 1998 t i Nh t B n
i u ki n th tàu

i u ki n tàu:
M n n c (m): M i 3.538 Lái:5.349 TB: 4.444
i u ki n bi n: Sóng yên, bi n l ng.

Nghiên c u s li u khai thác th c t h đ ng l c
chính c a MV.FN trong giai đo n 2014-2020, các tác

gi nh n th y: Hi n nay tàu th ng ho t đ ng v i
vòng quay đ ng c (c ng b ng v n t c chân v t)
kho ng 173,5v/ph, hay: nt% = 82,5 (M.C.R), t i
LI%=56,4 khi tàu có t i hàng (Load Cargo Index)
đ y: LCI%=100, t ng ng v i m n n c trung bình
kho ng Dm=7,0÷8,0 (m). Ch đ tàu ch y khơng hàng
(ballast) ho c ít hàng t i m n n c trung bình
Dm=4,0÷5,7 (m).

Hình 2. L c đ y đ ng th i gian th c trích m u theo
vịng quay 173,2v/p (345 m u) và 512 m u

B ng 2. M t s thông s đ u vào cho mô ph ng trên
STAR-CCM+

ch đ n=173,2v/ph

No
1

Dmui(m)
7,16

Dlai(m)
8,00

Dm(m)
7,58

V(hl/h)

11,4

n(v/p)
173,20

2
3

7,52
7,60

8,52
7,95

8,02
7,78

10,8
11,4

173,20
173,20

4
5

6,48
7,45

7,10

7,75

6,79
7,60

11,2
11,5

173,20
173,20

Trên c s đó, chúng tơi đư mơ ph ng b ng ph n
m m STAR-CCM+ t i 44 ch đ khác nhau, v i
m n n c trung bình Dm t ballast đ n tồn t i hàng
(LCI =100%).
Trong bài báo này, các tác gi xin trình bày v m t
s th nghi m s theo ch đ th đ ng dài và b
sung thêm các ch đ khác t i n=173,2v/ph.
Hình 2 gi i thi u k t qu : Trích m u l i tín hi u
l c đ y theo s m u N1c cho m t chu k (vịng quay)
chân v t và trích m u theo NFFT =512.
Hình 3 - K t qu c a bi n đ i FFT cho tín hi u
T(t) trong mi n t n s , thí nghi m 5 (B ng 2).
T i B ng 3 ch ra k t qu tính CFD v i m n n c
(m) [Dmui Dlai Dtb] = [3,35 3,54 4,44] sai l ch % <12,4
so v i k t qu Sea-Trials trong đi u ki n th tàu đ ng
dài t t c các ch đ . Mơ men trung bình đ c tính

62


Hình 3. K t qu bi n đ i FFT cho l c đ y (t

ng ng

trên Hình 2) - mô ph ng s 5 v i Dm =7,45m;
Dlai =7,45m; V=11,5knot; n=173,2v/ph.
B ng 3. K t qu đánh giá sai s t mô ph ng s và th
nghi m đ ng dài cho MV.FN
CCM+

LI%

SeaTrials

Sai s CS

M



CSSI

CSST

%(SI,ST)

50

124,7


17,51

2.184

2491

12,38

75

156,7

20,01

3.137

3478

9,81

90

179,8

21,29

3.829

4196


8,75

100

195,5

21,97

4295

4681

8,25

M[kNm]; [rad/s]; CS[kW]=M %=100.(CSSI-CSST)/CSSI

Trên B ng 4 là k t qu tính các thơng s c b n:
L c c n trung bình Tm(kN); biên đ t ng đ i TAH
(t s c a biên đ tuy t đ i và l c đ y trung bình); c a
đi u hịa th k, k=1 và k= 4, 8, 12 (là b i c a s cánh
chân v t p= ) c a 5 thí nghi m (B ng 2).

S

70 (04-2022)


TẠP CHÍ

ISSN: 1859-316X


KHOA H C - CƠNG NGH

KHOA HỌC CƠNG NGHỆ HÀNG HẢI
JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY

3. Phân tích k t qu và th o lu n
tin c y c a ph ng pháp CFD trên c s s
d ng ph n m m chuyên d ng STAR-CCM+ c a hưng
SIEMENS cung c p đư đ c th gi i s d ng r ng rưi
trong nghiên c u, c ng nh t i Tr ng i h c Hàng
h i Vi t Nam m t s nhà khoa h c đư s d ng và có
các cơng b khoa h c [1÷3].
tin c y c a mơ hình l i ph n t h u h n xây
d ng cho MV.FN đ c các tác gi ki m ch ng qua
vi c so sánh gi a s li u mô ph ng v i s li u th
nghi m đ ng dài. T i B ng 3 ch ra đ l ch %<12,4
gi a k t qu tính tốn cơng su t và k t qu theo SeaTrials trong đi u ki n th tàu đ ng dài (th c
nghi m) t t c các ch đ .
sai l ch trên phù h p
và cho phép tri n khai mơ ph ng v i mơ hình đ c
xây d ng t i các ch đ khác nhau.
Ph ng pháp nghiên c u, tính FFT cho l c đ y thu
đ c d i d ng th i gian th c đ c trích m u l i
(resampling) hai l n: úng theo v n t c quay c a chân
v t (l n 1) và theo s m u NFFT =2k cho đ chính xác
tuy t đ i (n u b qua sai s làm tròn s trong tính tốn).
K t qu tính FFT phù h p trong th c t x lý nhi u
b ng thu t toán x lý nhi u ng u nhiên: L y trung bình
c a Nc chu k (dưy tín hi u) và b n thân phép toán FFT

ch ch n l y nh ng t n s b c th p.
B ng 4. K t qu x lý FFT cho l c đ y t i 5 ch đ mô
ph ng (B ng 3, n=173,2 v/ph) và m n n c khác nhau
Tm

TAH1

TAH4

TAH8

TAH12

1

kN
348

% Tm
0,00

% Tm
0,36

% Tm
0,02

% Tm
0,02


2
3

348
356

0,04
0,10

0,12
0,70

0,04
0,15

0,01
0,04

4
5

333
357

0,05
0,10

0,71
0,76


0,05
0,05

0,03
0,02

No

Trong bài tốn tính dao đ ng d c c ng b c,
ngo i l c sinh ra dao đ ng xo n d c tr c c n quan
tâm là các đi u hòa đ u tiên và m t s m đi u hòa đ u
tiên là b i s c a s cánh chân v t Zp, m=1÷3, tuy
nhiên nên quan tâm nh t khi m=1, vì biên đ l c d c
tr c th ng l n nh t (B ng 4).

4. K t lu n
Bài báo đ a ra ph ng pháp, thu t toán và m t s
l u ý khi x lý tín hi u l c đ y chân v t thu đ c t
mô ph ng CFD đ thu đ c s li u tin c y: L c đ y
trung bình và các thành ph n đi u hịa c a nó các
ch đ m n n c khác nhau, ph c v cho bài tốn
tính l c c n v tàu, các đ c tính chân v t, l a ch n ch
đ khai thác c a h đ ng l c c ng nh cho tính dao
đ ng d c c a h tr c chính.

S

70 (04-2022)

Trích m u l i tín hi u l c đ y n đ nh trong th i

gian th c hai l n theo vòng quay chân v t và theo
NFFT đ đ m b o đ chính xác c a phép tính FFT.
Thu t tốn đ c tri n khai thu n ti n trên LabView
cùng v i ng d ng c a MathScripts. Ph ng pháp,
thu t tốn và l p trình trên LabView có ý ngh a ng
d ng trong x lý tín hi u s v i s m u c n xác đ nh
chính xác (cho giám sát, ch n đốn b ng dao đ ng).
T i ch đ khai thác v i vòng quay chân v t
n=173,2v/ph, (=18,1rad/s) k t qu mô ph ng trên MV.
FN v i m c m n n c khác nhau Dm=6,8÷8,02 (m)
cho ta biên đ dao đ ng c a đi u hòa b c 1 theo s cánh
chân v t (k=4) là l n nh t, n m trong d i
0,12%÷0,76% l c đ y trung bình chân v t t i các ch
đ ho t đ ng c a tàu trong đi u ki n tàu khai thác bình
th ng (sóng n bi n l ng, tàu ch y bi n,...).
K t qu t mơ ph ng và x lý tín hi u l c đ y cho
ta th y đ c tính ch t th y đ ng h c t ng tác gi a
v tàu, chân v t ph thu c vào m n n c trung bình
và đ chúi (TRIM) c a tàu. M t s nghiên c u sâu
h n v mơ hình h i quy trong x lý k t qu mô ph ng
l c đ y và mơ men chân v t s đ c trình bày trong
cơng trình nghiên c u ti p theo.

L ic m n
Nghiên c u này đ c tài tr b i Tr ng i h c
Hàng h i Vi t Nam trong đ tài mư s : DT21-22.109.

TÀI LI U THAM KH O
[1] ABS (2018). Guidance Notes on Ship Vibration.
[2] Luu, D.D., et al., Numerical Study on the

Influence of Longitudinal Position of Centre of
Buoyancy on Ship Resistance Using RANSE
Method. Naval Engineers Journal, Vol.132 (4):
pp.151-160, 2020.
[3] Siemens, STAR-CCM+ User Guide, 2020.
[4] Tr n Ng c Tú và c ng s . Nghiên c u nh h ng
c a hoành đ tâm n i đ n l c c n tàu hàng r i
22000DWT b ng ph ng pháp CFD. T p chí
Khoa h c Công ngh Hàng h i, S 69 (01/2022),
Tr.51-56, 2022.
[5] VOSCO (Phòng K thu t). H s k thu t ph n
v và máy tàu MV. Fortuner Navigator.
[6] VOSCO (Phòng K thu t). K t qu th đ
MV. Fortuner Navigator, 1998.
Ngày nh n bài:
Ngày nh n b n s a:
Ngày duy t đ ng:

ng dài

10/03/2022
23/03/2022
06/04/2022

63