TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ
THAM BIẾN KẾT CẤU Ụ NỔI BẰNG THÉP THEO YÊU CẦU
ĐỘ BỀN VÀ ĐỘ ỔN ĐỊNH KHI UỐN NGANG TOÀN BỘ
Kỹ sư :
Nguyễn Hữu Tuấn
Lớp/Khoá:
Kỹ thuật tàu thủy /2012-2015
Người hướng dẫn : TS. LÊ MINH THỤ
HẢI PHÒNG - 2015
1
NỘI DUNG
CHƢƠNG MỞ ĐẦU
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
CHƢƠNG II: MÔ HÌNH HOÁ BÀI TOÁN THIẾT KẾ
THAM BIẾN KẾT CẤU TRÊN CƠ SỞ YÊU CẦU QUY
PHẠM - XÂY DỰNG TỔ HỢP PHẦN MỀM
CHƢƠNG III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ĐỂ THIẾT KẾ
THAM BIẾN KẾT CẤU PÔNGTÔNG CỦA Ụ NỔI
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
2
CHƢƠNG MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ụ nổi là một dạng công trình thuỷ với những đặc điểm như:
+ Tính linh động cao, các phương án khai thác phong phú, phù
hợp với nhiều địa hình phức tạp.
+ Việc hạ thuỷ an toàn, không gây ra biến dạng thân tàu và
tránh được việc phải gia cố thân tàu để chống ứng suất phụ (khi đóng
mới các tàu lớn).
3
Quy trình tính toán, thiết kế kết cấu ụ nổi trải qua các bước:
+ Tính toán kết cấu theo các yêu cầu độ bền và độ ổn định
cục bộ.
+ Tính toán kết cấu theo các yêu cầu độ bền và độ ổn định
khi thân ụ chịu uốn ngang toàn bộ.
+ Tính toán kết cấu theo các yêu cầu độ bền và độ ổn định
khi thân ụ chịu uốn dọc toàn bộ.
Đối với các ụ có sức nâng tải lớn, các yêu cầu độ bền cục bộ
của các kết cấu tấm chính (tôn đáy, tôn boong triền, tôn mạn và tôn
vách) không quyết định độ dày của các kết cấu tấm đó. Độ dày của
các kết cấu tấm là kết quả tính toán kết cấu theo các yêu cầu độ
bền và độ ổn định khi thân ụ chịu uốn ngang và uốn dọc toàn bộ.
4
Xuất phát từ đặc điểm trên thì bài toán tính toán thiết kế các
tham biến kết cấu ụ nổi theo các yêu cầu độ bền và độ ổn định khi
thân ụ chịu uốn ngang toàn bộ là bài toán đang được quan tâm. Bài
toán đó là dạng bài toán nhỏ nhưng không thể thiếu trong bài toán
lớn khi tính toán thiết kế ụ nổi:
Chính vì vậy, tôi đã lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu phương pháp tự động hóa thiết kế tham biến
kết cấu ụ nổi bằng thép theo yêu cầu độ bền và độ ổn định khi uốn
ngang toàn bộ”.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài.
Xây dựng thuật toán và phần mềm tính toán thiết kế kết
cấu ụ nổi nhằm rút ngắn thời gian tính toán, nâng cao hiệu quả và
chất lượng của công việc thiết kế kết cấu.
Làm công cụ thiết kế áp dụng trong thiết kế, giảng dạy,
thực hành của sinh viên
6
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Đối tượng nghiên cứu: Các pông tông, ụ nổi đang được sử dụng
tại các nhà máy.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Tìm hiểu lý thuyết thiết kế kết
cấu ụ nổi bằng thép đi sâu vào phân tích, lựa chọn các giá trị cho các
thông số của kết cấu để đưa ra một thiết kế tối ưu, thích hợp cho ụ nổi.
7
4. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài.
Tìm hiểu lý thuyết thiết kế kết cấu ụ nổi bằng thép.
Sử dụng phương pháp mô hình toán học các bài toán thiết kế
tham biến kết cấu ụ nổi bằng thép, phương pháp giải tích và các
phương pháp tính toán số trong cơ học đóng tàu.
Vận dụng các ngôn ngữ lập trình để xây dựng một chương
trình tính toán, thiết kế.
8
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
Ý nghĩa khoa học của đề tài: Đề tài đã đưa ra sơ đồ thuật toán
hợp lý để tính toán tự động tham biến kết cấu ụ nổi bằng thép theo
yêu cầu quy phạm trên cơ sở ứng dụng thành tựu của khoa học kỹ
thuật, công nghệ thông tin.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu, phần mềm thiết kế kết
cấu pông tông ụ nổi sẽ là một công cụ trong việc thiết kế ụ nổi, trong
giảng dạy và trong học tập.
9
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung.
Để thực hiện tính toán, thiết kế kết cấu ụ nổi theo Quy
phạm cần phải có đầy đủ một số lượng lớn các thông tin đầu vào bổ
sung:
+ Theo hình học của thân vỏ và các cấu trúc bên trong.
+ Theo loại khoang két.
+ Theo việc bố trí các tải trọng khối lượng.
+ Theo vật liệu kết cấu vỏ ….
10