ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU [1] Thiết kế tàu thủy –Trần Công Nghị [2] Sổ tay thiết kế tàu thủy – Hồ Quang Long [3] Sổ tay Thiết kế tàu thủy – Trần Công Nghị [4] Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – QCVN 21: 2010/BGTVT [5] Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – QCVN 03: 2009/BGTVT [6] Thiết bị tàu thủy – Trần Công Nghị SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU CHƯƠNG I:XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU VÀ ĐẶC TRƯNG HÌNH DÁNG CƠ BẢN CỦA TÀU 1.1.XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỦA TÀU: 1.1.1.Chọn tàu mẫu: - Tàu mẫu chọn tàu hàng khô 3625 Tấn, cấp tàu biển khồn hạn chế Các thông số tàu: Bảng 1.1: Thông số tàu mẫu Thông số Chiều dài toàn Chiều dài thiết kế Chiều rộng thiết kế Chiều cao mạn Chiều chìm Lượng chiếm nước Trọng tải Hệ số béo thể tích Tỷ số Lm/Bm Tỷ số Bm/Tm Tỷ số Hm/Tm Kí hiệu Lmax Ltk Btk H T Δ DWT CB Giá trị 89,37 83,5 14,5 7,1 5,57 5426 3625 0,785 5,76 2,6 1,27 Đơn vị m m m m m T T 1.1.2.Xác định kích thước đặc trưng hình dáng thân tàu: 1.1.2.1 Xác định lượng chiếm nước sơ bộ: - Từ phương trình xác định lượng chiếm nước, công thức 2.3 – tr18[2]  DW D 3400 D W   4857(T ) (1.1) D  0,7 - Trong đó: +D : Lượng chiếm nước sơ + DW: Trọng tải tàu tàu thiết kế DW= 3400(T) +  : Hệ số lợi dụng lượng chiếm nước - Theo bảng 2.2- tr19[2] lấy tàu hàng cỡ nhỏ cỡ trung: SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU  = (0,57 ÷ 0,7)  Chọn  = 0,7 - Thể tích phần chìm: V  D   4857  4738,7(m3 ) (1.2) 1,025 - Với trọng lượng riêng nước biển:  = 1,025(T/m3) 1.1.2.2Xác định hệ số béo thể tích tàu: - Dựa vào tàu mẫu ta chọn hệ số béo tàu thiết kế với hệ số béo tàu mẫu  CB = 0.785 1.2 XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC VÀ ĐẶC TRƯNG HÌNH DÁNG TÀU : 1.2.1 Kích thước vỏ tàu: - Phương trình lượng chiếm nước tàu ( Trang 57-[2]) : D    CB  L  B  T (1.3) -Trong đó: + γ: Trọng lượng riêng nước ; γ = 1,025(T/m3) + CB: Hệ số béo thể tích ; δ = 0,785 + L: Chiều dài thiết kế tàu + B: Chiều rộng tàu + T: Chiều chìm tàu L T (1.3)  D    CB   B  B   B B B - Ta dựa theo cáctỷ số tàu mẫu tương đương để thay cho tỷ số tàu thiết kế: + Lm/Bm = 5,76 + Bm/Tm = 2,6  Tm/Bm= 0,38 + Hm/Tm =1,27 - Thay giá trị vào phương trình (1.3) ta có:  4857  1, 025  0, 785  5, 76  B3  0,38  Btk  14( m)  Chọn Btk  14(m) - Từ ta tính thông số lại tàu thiết kế: + Ltk  5,76  L  5, 42  B  5,76 14  80,6(m)  Chọn Ltk  80(m) Btk + Btk B 14  2,6  T  tk   5,38(m)  Chọn T =5,4 (m) T 2,6 2,6 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU + H  1, 27  H  1, 27  T  1, 27  5,  6,86(m)  Chọn H = 6,9 (m) T - Trị số Froude (CT 1.15/16–LTTT – Trần Công Nghị) Fr  Vtk g.Ltk  10  1852  0,18 3600  9,8  80 1.2.2 Đặc trưng hình dáng vỏ tàu: - Dựa vào tàu mẫu ta chọn hệ số béo tàu thiết kế với hệ số béo tàu mẫu  CB = 0,785 - Hệ số béo sườn CM(CT6.31Trang 415-[3]): CM = 0,928 + 0,08  CB = 0,928 + 0,08  0,785 = 0,99 - Hệ số đầy lăng trụ CP: CP  CB 0,785   0,79 CM 0,99 - Hệ số béo đường nướcCW(CT6.35Trang 415-[3]): CW  CB  0.73  0.3  0.785  0.73  0.3  0.87 - Vậy sơ ta chọn kích thước tàu sau: Ltk = 80 (m)H = 6,9 (m) CB = 0,785 CP = 0,79 Btk =14(m) T = 5,4 (m) CM = 0,99 CW = 0,87 - Lượng chiếm nước sơ tàu theo kích thước vừa chọn: Dsb    CB  L  B  T  1,025  0,785  80 14  5,  4866(T ) - So sánh lượng chiếm nước sơ theo trọng tải với lượng chiếm nước theo kích thước tàu vừa chọn ta có : 1  Dsb  D 4866  4857   100%  0,19% V 4738,7 - Vậy sai số hai lượng chiếm nước δ1 = 0,19% < [δ] =(0  5)%  Thỏa mãn 1.2.3 Xác định hoành độ tâm nổi, tâm đường nước: - Hoành độ tâm nổi: SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang4 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU    C  0.65   X B  0.022  L sin   B  0.5  0.15   2     0.785  0.65    0.022  80 sin     0.5  0.85  0.9 0.15   2   Chọn XB = 0.9 (m) - Hoành độ tâm diện tích đường nước xác định công thức : Xf   L 1.75  Cw  3.5  Cw2    Cw  100 80 (1.75  0.87  3.5  0.872 )   0.87 100 = - 1,02 (m) 1.3 NGHIỆM LẠI LƯỢNG CHIẾM NƯỚC QUA CÁC THÀNH PHẦN TRỌNG LƯỢNG: 1.3.1 Trọng lượng vỏ tàu WV: pV  WV  WV  pV  L  B  H (T / m3 ) ( CT 1.1/19 1 ) L B H Trong đó: + L = 80 (m); B=14 (m); H = 6,9 (m) + pV : hệ số khối lượng thân tàu pV  0.021  L 80  K  0.021   0.045  (0.056  0.146)  Chọn pv  0.08 1000 1000 Với K  5%  Chọn K = 4,5%  WV  0.08  80 14  6,9  618(T ) 1.3.2.Trọng lượng thiết bị Wtt: ptt  Wtt  Wtt  ptt  L  B  H (kG / m3 ) ( CT 1.5/24 1 ) L B H - Với ptt : số trọng lượng trang thiết bị tàu Đối với tàu hàng cỡ nhỏ: ptt  (53  47)  Chọn ptt  47(kG / m )  0,047(T / m ) 3  Wtt  0,047  80 14  6,9  363, 216(T ) 1.3.3 Trọng lượng máy: SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang5 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU - Theo phương trình Herner- Verhosek: công suất trục chân vịt tính: Ntruc ( D)2/3  Vs3  (CV) ( CT 2.92/ 91  2 ) CW - Trong đó: + Ntrục: Công suất trục chân vịt +D : Lượng chiếm nước tàu D = 4857(T) + Vs : Vận tốc tàu V = 10(Hl/h) = 5,14(m/s) + C: Trị số lấy theo bảng (2.41/91  2 ) Chọn C=200 Ntruc  (4857)2/3  5,143  194,7(CV ) 200 - Hiệu suất truyền chọn m  0.97 - Ta tính công suất máy chính: Ne  Ntruc m  194,7  200,72(CV ) 0.97 - Khi vận hành sức cản tàu tăng thêm nên ta chọ công sức dự trữ máy thêm 15% - Vậy công suất máy chính: Ne  200,72  0.15  200,72  230,8(CV ) - Ta tính trọng lượng buồng máy: Wm  pm  Ne  0.11 230,8  25.4(T ) - Trong đó: + pm: hệ số trọng lượng buồng máy Theo bảng 2.54/104  2  Chọn pm = 0.11 1.3.4Trọng lượng dự trữ lượng chiếm nước Wdt: - Trọng lượng cần thiết để bù đắp vào sai số trình thiết kế, chế tạo tàu chiếm khoảng 1% lượng chiếm nước tàu: Wdt  1%  4857  48,57(T ) 1.3.5Trọng lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm Wtv: - Dựa vào tàu mẫu ta xác định số thuyền viên tàu thiết kế 20 người - Theo tiêu chuẩn, trọng lượng thuyền viên kể hành lý: 100 kg -Nước uống sinh hoạt cho thuyền viên/1 ngày đêm: 100 kg SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang6 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU - Lương thực, thực phẩm cho thuyền viên/1 ngày đêm: kg - Quảng đường hoạt động tàu 2050 hải lý, tàu chạy với vận tốc 10 HL/h, từ ta S 2050   8,54 ( Ngày đêm) tính thời gian hành trình: T1  24  V 24  10 - Thời gian đỗ bến, bố xếp hàng hóa, gặp bão, sức cản dòng chảy rong rêu 30% thời gian di chuyển: T2  30%  T1  0.3  8,54  2,56 ( Ngày đêm)  T  T1  T2  8,54  2,56  11,1 ( Ngày đêm)  Chọn 11,5( Ngày đêm) - Như trọng lượng thuyền viên, lương thực, thực phẩm là: Wtv  (100  100  3)  20 11,5  46,69(T ) 1.3.6 Trọng lượng nhiên liệu, dầu mỡ, nước cấp: WDM  WNL  WBT  WWT ( CT 1.25/32 1 ) *Trọng lượng nhiêu liệu: WNL  kM  t  pnl  Ne - Trong đó: + km: Hệ số an toàn cho chuyến biển đề phòng trường hợp kéo dài thời gian hành trình bão, cố ý muốn Chọn km=1,1 +t: Thời gian hành trình t=276 (h) + pnl: Suất tiêu hao nhiên liệu pnl = (0,15  0,19)  kg / HP.h  theo trang 33- 1  Chọn pnl = 0,19  kg / HP.h  + Ne: Công suất máy Ne =230,8(CV) = 227,7(HP)  Vậy lượng nhiên liệu: WNL  1,1 276  0,19  227,7  13134,6(kg)  13,13(T ) * Trọng lượng dầu bôi trơn: - Theo trang 33- 1 ta có:WBT/WNL = 0,015  0,06  Chọn WBT/WNL = 0,06  WBT  0,06  WNL  0,06 13,13  0,788(T ) * Trọng lượng nước cấp: - Theo trang 33- 1 ta có:WWT/WNL = 0,05  0,2  Chọn WBT/WNL = 0,2  WWT  0,  WNL  0, 13,13  2,626(T ) SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang7 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU - Vậy khối lượng nhiên liệu, bôi trơn, nước cấp: WDM  13,13  0,788  2,626  16,544(T ) 1.3.7.Trọng lượng nước dằn : Theo Tr32[1], ta chọn khối lượng nước dằn 15% trọng tải: Suy ra: Wnd =0,15.3400= 510(T) 1.3.8 Trọng lượng hàng: Wh=DWT – WDM – Wtv,lt,tp= 3400 – 16,544 – 46,69 = 3336,766 (T) 1.3.9 Nghiệm lại trọng lượng toàn tàu : Tổng trọng lượng thành phần : P=  P = 4965.186 i 1 i So sánh tổng trọng lượng thành phần với lượng chiếm nước sơ tàu : δ2 = 4965,186  4857 100%  2, 2% 4965,186 Như sai số giá trị δ2 = 2,2% < [δ] = (0-20)% Thỏa mãn 1.4 KIỂM TRA: 1.4.1 Kiểm tra ổn định ban đầu h0 : * Chiều cao ổn định ban đầu h0: h0  zc  rc  zg  h  h ( CT 2.106/ 110  2 ) - Trong đó: + rc(m): bán kính ổn định ngang: rc  a  B2 142  0,074   2,69(m) T 5, • B,T: Chiều rộng, chiều chìm • a tính theo công thức Vlaxov: a 1  (0, 0902CW  0, 02)   (0, 0902  0,87  0, 02)  0, 074 CB 0, 785 + zc: Cao độ tâm nổi: zc  a  T  0,51 5,  2,754(m) • a tính theo công thức Albarct: a  1,1  0,6CM  1,1  0,6  0,99  0,51 + zg: Cao độ trọng tâm: theo bảng 2.62-  2 : SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang8 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU • zg / H  (0,62  0,68)  Chọn zg / H  0,65  z g  0,65  H  0,65  6,9  4, 485( m) + Trị số giảm chiều cao ổn định ban đầu ảnh hưởng mặt thoáng h Đối với tàu chở hàng khô Δh = (0,25  0,3)  Chọn Δh = 0,25(m)  Chiều cao ổn định ban đầu: h0  2,754  2,69  4, 485  0, 25  0,71(m) - Tra bảng 2.60/111-  2 ta tàu hàng: h =(0,3  1)(m) - Vậy h0  0,71  h  (0,3  1) : kết luận tàu ổn định 1.4.2 Kiểm nghiệm chu kì lắc ngang: B2  zg2 * Chu kỳ lắc ngang tàu: T  0,58  h0 ( CT 2.130/132  2 ) - Trong đó: + T (s): chu kì lắc ngang + B: chiều rộng tàu B=14(m) + zg: chiều cao trọng tâm tàu tính từ đường chuẩn đáy Zg=4,485(m) + h: chiều cao ổn định ban đầu h=0,71(m)  Vậy chu kỳ lắc ngang: T  0,58  142   4, 4852 0,71  11, 4(s) - Chu kì lắc ngang cho phép tàu xác định theo Qui phạm: [T] = (7÷12)s T  11, 4(s)  T   (7  12)(s)  Kết luận: tàu đảm bảo yêu cầu lắc ngang 1.4.3 Kiểm nghiệm dung tích tàu : * Theo công thức Logid tổng dung tích khoang hàng yêu cầu: V  ( K1K L  K3lm )  B  H (m3 ) ( CT 2.113/120  2 ) - Trong đó: + V: tổng dung tích khoang hàng khoảng từ boong trở xuống tới tôn đáy + L: Chiều dài tàu L = 80 (m) + B: chiều rộng tàu B = 14 (m) + H: Chiều cao tàu H = 6,9 (m) SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang9 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU + K1: Hệ số, tàu mạn khô tối thiểu, K1= 0,804 ( Lấy theo hệ số tàu mẫu) + K2: Hệ số, K2= 0,96 ( Lấy theo hệ số tàu mẫu) + K3: Hệ số, K3= 1( Lấy theo hệ số tàu mẫu) + l: tổng chiều dài khoang máy lm  (0,12  0, 2) L  0,12  80  9,6(m)  Vậy V  (0,804  0,96  80  1 9,6) 14  6,9  5037, 4(m3 ) - Dung tích thực tế cần thiết để chở 3400 (T) hàng là: Vh    Ph  1,3  3532  4591,6(m3 ) + Với : dung tích chở hàng tổng hợp, = 1,3( Lấy theo tàu mẫu) + Ph: Trọng lượng hàng hóa tinh P= 3532(T) ( Lấy theo tàu mẫu)  Như dung tích tàu thiết kế - lớn dung tích cần thiết nên tàu đảm bảo dung tích 1.4.4.Kiểm tra hiệu chỉnh mạn khô - Chiều cao mạn khô tối thiểu tính theo công thức: F  F0  K1  K2  K3  K4  K5 - Trong đó: + F0 : Chiều cao mạn khô tiêu chuẩn theo chiều dài tàu + K1 : Gia số hiệu chỉnh theo hệ số béo thể tích CB + K2 : Trị số hiệu chỉnh theo chiều cao mạn + K3 : Trị số hiểu chỉnh theo chiều dài thượng tầng lầu + K4 : Trị số hiểu chỉnh theo chiều cao dọc boong + K5: Trị số hiệu chỉnh dành cho tàu loại B có chiều dài nhỏ 100 (m) a Chiều cao mạn khô tiêu chuẩn theo chiều dài tàu F0 : - F0 phụ thuộc vào loại tàu “A B” phụ thuộc vào chiều dài L f tàu + Tàu loại A: tàu chở dầu, khí hóa lỏng + Tàu loại B: loại tàu lại trừ loại A Ta sử dụng bảng 11/4.1.3-2  4 + L f = min(LPP mũi-lái 0,85D; 0,96L0,85D) = min(82,985;79,67) Vậy L f = 79,67 (m) SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU - Để tiến hành dựng sườn Trêbưsep, theo chiều dài tàu ta chia thành sườn với hoành độ xác định theo công thức: X i  ki L Trong đó: ki : hệ số Tchebyshev L = 80 (m): Chiều dài tàu Sườn Trêbưsep Ki Xi(m) -4 -0.912 -36,48 -3 -0.601 -24,04 -2 -0.529 -21,16 -1 -0.168 -6,72 0 0.00 0.168 6,72 0.529 21,16 0.601 24,04 0.912 36,48 - Độ cong ngang boong sườn xác định theo công thức: tàu biển: h Bi 50 Với Bi chiều rộng tàu sườn thứ i - Quy ước: sườn đuôi vẽ nét đứt Sườn mũi vẽ nét liền * Trường hợp tàu 100% tải 100% dự trữ: - Trường hợp ta tính được: V1  3920(m3 ); T1  4.467(m) θ = 10 Sườn b(m) -4 2.967 -3 4.748 -2 4.936 b2 (m2) 8.803 22.544 24.364 b3(m3) 26.119 107.037 120.261 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT a(m) 3.803 5.028 5.028 a2(m2) 14.463 25.281 25.281 a3(m3) 55.002 127.112 127.112 Trang52 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU -1 Tổng 5.077 5.077 5.077 4.862 4.460 1.139 38.343 25.776 25.776 25.776 23.639 19.892 1.297 177.866 130.864 130.864 130.864 114.933 88.717 1.478 851.137 5.077 5.077 5.077 4.955 4.651 1.365 40.061 25.776 25.776 25.776 24.552 21.632 1.863 190.399 130.864 130.864 130.864 121.655 100.610 2.543 926.627 (1)  a   b  78, 404(m) ; L (5) J c    (3)  5267.448(m4 ) n (2)  a2   b2  12,533(m) ; (6)a   (3)  a3   b3  1777,764(m3 ) ; (7) J  (5)  (6)  5262.996(m4 ) (2) (4)    0.080 ; (1) (8)r  θ = 20 Sườn b(m) b2 (m2) -4 2.698 7.279 -3 4.852 23.542 -2 5.117 26.184 -1 5.446 29.659 5.446 29.659 5.446 29.659 5.127 26.286 4.624 21.381 1.228 1.508 Tổng 39.984 195.157 L  (1)  (4)2  4.452(m4 ) n (7)  1.343(m) V1 b3(m3) 19.639 114.225 133.982 161.522 161.522 161.522 134.769 98.867 1.852 987.902 (1)  a   b  80, 733(m) ; (2)  a2   b2  0,368(m) ; a(m) a2(m2) a3(m3) 4.108 16.876 69.325 5.053 25.533 129.017 5.059 25.593 129.477 5.059 25.593 129.477 5.059 25.593 129.477 5.059 25.593 129.477 5.044 25.442 128.329 4.798 23.021 110.454 1.510 2.280 3.443 40.749 195.525 958.478 L (5) J c    (3)  5767.053(m4 ) n (6)a   L  (1)  (4)  0, 004(m4 ) n (3)  a3   b3  1946,380(m3 ) ; (7) J  (5)  (6)  5767.049(m4 ) (2) (4)    0.002 ; (1) (8)r  SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT (7)  1.471(m) V1 Trang53 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU θ = 30 Sườn b(m) b2 (m2) b3(m3) -4 2.431 5.910 14.367 -3 4.818 23.213 111.841 -2 5.154 26.564 136.909 -1 5.928 35.141 208.317 5.928 35.141 208.317 5.928 35.141 208.317 5.359 28.719 153.904 4.802 23.059 110.730 1.272 1.618 2.058 Tổng 41.620 214.506 1154.761 a(m) a2(m2) a3(m3) 4.013 16.104 64.626 3.617 13.083 47.320 3.622 13.119 47.517 3.622 13.119 47.517 3.622 13.119 47.517 3.622 13.119 47.517 3.613 13.054 47.163 3.585 12.852 46.075 2.098 4.402 9.235 31.414 111.970 404.486 L (5) J c    (3)  4619.988(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)  319.902(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  4300.086(m4 ) (7) (8)r   1.097(m) V1 (1)  a   b  73, 034(m) (2)  a   b  102,536(m) (3)  a3   b3  1559, 246(m3 ) (2) (4)    0, 702 (1) θ = 40 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.270 1.613 -3 3.689 13.609 -2 4.042 16.338 -1 4.806 23.098 4.806 23.098 4.806 23.098 4.389 19.263 3.833 14.692 0.234 0.055 Tổng 31.875 134.862 b3(m3) 2.048 50.203 66.037 111.007 111.007 111.007 84.547 56.314 0.013 592.183 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT a(m) 4.046 3.717 3.720 3.720 3.720 3.720 3.713 3.694 4.122 34.172 a2(m2) 16.370 13.816 13.838 13.838 13.838 13.838 13.786 13.646 16.991 129.963 a3(m3) 66.233 51.354 51.479 51.479 51.479 51.479 51.189 50.407 70.036 495.135 Trang54 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU L (5) J c    (3)  3221.686(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  0.808(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  3220.878(m4 ) (7) (8)r   0.822(m) V1 (1)  a   b  66,047(m) (2)  a   b  4,900(m) (3)  a3   b3  1087.319(m3 ) (2) (4)    0,037 (1) θ = 50 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.153 1.329 -3 3.545 12.567 -2 3.802 14.455 -1 4.023 16.185 4.023 16.185 4.023 16.185 3.997 15.976 3.663 13.418 0.193 0.037 Tổng 28.422 106.336 b3(m3) 1.533 44.550 54.959 65.110 65.110 65.110 63.856 49.149 0.007 409.385 a(m) a2(m2) a3(m3) 3.491 12.187 42.545 3.202 10.253 32.829 3.204 10.266 32.891 3.204 10.266 32.891 3.204 10.266 32.891 3.204 10.266 32.891 3.199 10.234 32.737 3.184 10.138 32.279 3.567 12.723 45.385 29.459 96.597 317.340 L (5) J c    (3)  2153.257(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)  3.641( m4 ) n (7) J  (5)  (6)  2149.615( m4 ) (7) (8)r   0.548(m) V1 (1)  a   b  57,881(m) (2)  a   b2  9,739(m) (3)  a3   b3  726,724(m3 ) (2) (4)    0,084 (1) θ = 60 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.007 1.014 -3 3.277 10.739 -2 3.407 11.608 -1 3.448 11.889 3.448 11.889 3.448 11.889 3.448 11.889 3.363 11.310 0.078 0.006 Tổng 24.924 82.231 b3(m3) 1.021 35.191 39.547 40.992 40.992 40.992 40.992 38.035 0.000 277.763 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT a(m) 3.220 2.958 2.959 2.959 2.959 2.959 2.955 2.942 3.296 27.207 a2(m2) 10.368 8.750 8.756 8.756 8.756 8.756 8.732 8.655 10.864 82.392 a3(m3) 33.386 25.882 25.908 25.908 25.908 25.908 25.803 25.464 35.806 249.974 Trang55 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU L (5) J c    (3)  1563.666(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  0,001(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  1563.665(m4 ) (7) (8)r   0,399(m) V1 (1)  a   b  52,131(m) (2)  a   b2  0,161(m) (3)  a3   b3  527,737(m3 ) (2) (4)    0,002 (1) θ = 70 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.020 1.040 -3 3.133 9.816 -2 3.181 10.119 -1 3.181 10.119 3.181 10.119 3.181 10.119 3.181 10.119 3.176 10.087 0.096 0.009 Tổng 23.330 71.546 b3(m3) 1.061 30.753 32.188 32.188 32.188 32.188 32.188 32.036 0.001 224.790 a(m) a2(m2) a3(m3) 2.972 8.833 26.251 2.727 7.437 20.279 2.729 7.447 20.324 2.729 7.447 20.324 2.729 7.447 20.324 2.729 7.447 20.324 2.725 7.426 20.235 2.713 7.360 19.969 3.046 9.278 28.261 25.099 70.123 196.291 L (5) J c    (3)  1247.648(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  0.093(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  1247.555(m4 ) (7) (8)r   0,318(m) V1 (1)  a   b  48, 429(m) (2)  a   b2  1, 423(m) (3)  a3   b3  421,081(m3 ) (2) (4)    0,015 (1) θ = 80 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.046 1.094 -3 3.011 9.066 -2 3.104 9.635 -1 3.104 9.635 3.104 9.635 3.104 9.635 3.104 9.635 3.104 9.635 0.094 0.009 Tổng 22.775 67.978 b3(m3) 1.144 27.298 29.906 29.906 29.906 29.906 29.906 29.906 0.001 a(m) 2.855 2.622 2.623 2.623 2.623 2.623 2.619 2.608 2.925 a2(m2) 8.151 6.875 6.880 6.880 6.880 6.880 6.859 6.802 8.556 a3(m3) 23.271 18.026 18.047 18.047 18.047 18.047 17.964 17.739 25.025 207.882 24.121 64.763 174.212 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang56 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU L (5) J c    (3)  1132.129(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  0.490(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  1131.640(m4 ) (7) (8)r   0, 289(m) V1 (1)  a   b  46,896(m) (2)  a   b2  3, 215(m) (3)  a3   b3  382,094(m3 ) (2) (4)    0,034 (1) θ = 90 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.092 1.192 -3 2.918 8.515 -2 2.918 8.515 -1 2.918 8.515 2.918 8.515 2.918 8.515 2.918 8.515 2.918 8.515 0.062 0.004 Tổng 21.580 60.799 b3(m3) 1.302 24.846 24.846 24.846 24.846 24.846 24.846 24.846 0.000 175.224 (1)  a   b  45,714(m) (2)  a   b2  4,027(m) (3)  a3   b3  349,666(m3 ) (2) (4)    0,044 (1) a(m) a2(m2) a3(m3) 2.853 8.140 23.222 2.625 6.891 18.088 2.626 6.896 18.109 2.626 6.896 18.109 2.626 6.896 18.109 2.626 6.896 18.109 2.622 6.875 18.026 2.611 6.817 17.800 2.919 8.521 24.872 24.134 64.827 174.442 L (5) J c    (3)  1036.048(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  0.788(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  1035.259(m4 ) (7) (8)r   0, 264(m) V1 Hình 4.2: Sườn Tchebyshev trường hợp SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang57 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU * Trường hợp tàu không tải 100% dự trữ: - Trường hợp ta tính được: V2  1162(m3 ); T2  1, 292(m) θ = 10 Sườn -4 b(m) b2 (m2) 0.177 0.031 b3(m3) 0.006 a(m) 0.185 a2(m2) 0.034 a3(m3) 0.006 -3 3.743 14.010 52.440 5.724 32.764 187.542 -2 4.681 21.912 102.569 6.553 42.942 281.398 -1 6.211 38.577 239.599 7.108 50.524 359.122 6.280 39.438 247.673 7.108 50.524 359.122 6.233 38.850 242.154 7.108 50.524 359.122 5.663 32.070 181.610 7.000 49.000 343.000 5.292 28.005 148.204 6.697 44.850 300.359 1.126 1.268 1.428 1.345 1.809 2.433 39.406 214.161 1215.681 48.828 Tổng L (5) J c    (3)  10097.145(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)  298.182(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  9798.963(m4 ) (7) (8)r   8.433(m) V2 (1)  a   b  88.234(m) (2)  a   b  108.809(m) (3)  a3   b3  3407.786(m3 ) (2) (4)    0.617 (1) θ = 20 Sườn b(m) b2 (m2) -4 1.134 1.286 322.970 2192.105 b3(m3) 1.458 a(m) -0.786 a2(m2) 0.618 a3(m3) -0.486 -3 3.554 12.631 44.890 5.673 32.183 182.574 -2 4.169 17.381 72.460 6.197 38.403 237.982 -1 4.297 18.464 79.341 6.484 42.042 272.602 4.297 18.464 79.341 6.484 42.042 272.602 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang58 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU 4.297 18.464 79.341 6.484 42.042 272.602 4.297 18.464 79.341 6.401 40.973 262.267 4.297 18.464 79.341 6.194 38.366 237.637 1.911 3.652 6.979 0.482 0.232 0.112 32.253 127.270 522.490 43.613 Tổng L (5) J c    (3)  66997.429(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)  655.815(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  6041.614(m4 ) (7) (8)r   5.199m) V2 (1)  a   b  75.866(m) (2)  a   b  149.631(m) (3)  a3   b3  2260.382(m3 ) (2) (4)    0.986 (1) θ = 30 Sườn b(m) b2 (m2) -4 2.784 7.751 276.901 1737.892 b3(m3) 21.578 a(m) -2.491 a2(m2) 6.205 a3(m3) -15.457 -3 3.967 15.737 62.429 4.964 24.641 122.319 -2 3.967 15.737 62.429 5.296 28.048 148.540 -1 3.967 15.737 62.429 5.437 29.561 160.723 3.967 15.737 62.429 5.437 29.561 160.723 3.967 15.737 62.429 5.437 29.561 160.723 3.967 15.737 62.429 5.375 28.891 155.287 3.967 15.737 62.429 5.267 27.741 146.113 3.180 10.112 32.157 -1.201 1.442 -1.732 33.733 128.023 490.738 33.521 Tổng SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT 205.651 1037.240 Trang59 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU L (5) J c    (3)  4527.343(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  199.119(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  4328.224(m4 ) (7) (8)r   3.725(m) V2 (1)  a   b  67.254(m) (2)  a   b  77.629m) (3)  a3   b3  1527.978(m3 ) (2) (4)    0,577 (1) θ = 40 Sườn b(m) b2 (m2) -4 0.000 0.000 b3(m3) 0.000 a(m) 0.000 a2(m2) 0.000 a3(m3) 0.000 -3 3.755 14.100 52.946 4.933 24.334 120.042 -2 3.755 14.100 52.946 5.087 25.878 131.639 -1 3.755 14.100 52.946 5.175 26.781 138.590 3.755 14.100 52.946 5.175 26.781 138.590 3.755 14.100 52.946 5.175 26.781 138.590 3.755 14.100 52.946 5.134 26.358 135.322 3.755 14.100 52.946 5.056 25.563 129.247 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 29.723 99.868 340.086 Tổng 26.982 104.301 404.222 L (5) J c    (3)  3859.670(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)  251.468(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  3608.202(m4 ) (7) (8)r   3.105(m) V2 (1)  a   b  62.020(m) (2)  a   b  83.775(m) (3)  a3   b3  1302.639(m3 ) (2) (4)    0,675 (1) θ = 50 Sườn -4 -3 -2 -1 b(m) 0.000 2.356 2.356 2.356 2.356 b2 (m2) 0.000 5.551 5.551 5.551 5.551 b3(m3) 0.000 13.078 13.078 13.078 13.078 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT a(m) 0.000 4.608 4.633 4.633 4.633 a2(m2) 0.000 21.234 21.465 21.465 21.465 a3(m3) 0.000 97.845 99.446 99.446 99.446 Trang60 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU Tổng 2.356 2.356 2.356 0.000 16.492 5.551 5.551 5.551 0.000 38.855 13.078 13.078 13.078 0.000 91.543 4.633 21.465 99.446 4.513 20.367 91.917 4.056 16.451 66.726 0.000 0.000 0.000 31.709 143.911 654.271 L (5) J c    (3)  3835.206(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  127.483(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  3707.723(m4 ) (7) (8)r   3.191(m) V2 (1)  a   b  62.595(m) (2)  a   b  59.924(m) (3)  a3   b3  1294.382(m3 ) (2) (4)    0.479 (1) θ = 60 Sườn b(m) -4 -3 -2 -1 Tổng 0.000 3.523 3.523 3.523 3.523 3.523 3.523 3.523 0.000 24.661 b2 (m2) 0.000 12.412 12.412 12.412 12.412 12.412 12.412 12.412 0.000 86.881 b3(m3) a(m) a2(m2) a3(m3) 0.000 43.726 43.726 43.726 43.726 43.726 43.726 43.726 0.000 306.081 1.365 1.863 2.543 2.697 7.274 19.617 2.700 7.290 19.683 2.700 7.290 19.683 2.700 7.290 19.683 2.700 7.290 19.683 2.693 7.252 19.530 2.675 7.156 19.141 0.000 0.000 0.000 20.230 52.705 139.564 L (5) J c    (3)  2585.288(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  14.615(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  2570.674(m4 ) (7) (8)r   2, 212(m) V2 (1)  a   b  55.386(m) (2)  a   b2  19.085(m) (3)  a3   b3  872.535(m3 ) (2) (4)    0,172 (1) θ = 70 Sườn -4 -3 -2 -1 b(m) 0.000 2.723 2.723 2.723 2.723 b2 (m2) 0.000 7.415 7.415 7.415 7.415 b3(m3) 0.000 20.190 20.190 20.190 20.190 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT a(m) 0.623 3.046 3.049 3.049 3.049 a2(m2) 0.388 9.278 9.296 9.296 9.296 a3(m3) 0.242 28.261 28.345 28.345 28.345 Trang61 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU Tổng 2.723 2.723 2.723 0.000 19.061 7.415 7.415 7.415 0.000 51.903 20.190 20.190 20.190 0.000 141.332 3.049 9.296 28.345 3.042 9.254 28.150 3.026 9.157 27.708 0.000 0.000 0.000 21.933 65.262 197.740 L (5) J c    (3)  2154.418(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  19.455(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  2134.963(m4 ) (7) (8)r   1,837(m) V2 (1)  a   b  52.683(m) (2)  a   b2  21.476(m) (3)  a3   b3  727.116(m3 ) (2) (4)    0, 204 (1) θ = 80 Sườn b(m) -4 -3 -2 -1 Tổng 0.000 2.680 2.814 2.830 2.830 2.830 2.830 2.802 0.000 19.616 b2 (m2) 0.000 7.182 7.919 8.009 8.009 8.009 8.009 7.851 0.000 54.988 b3(m3) a(m) a2(m2) a3(m3) 0.000 19.249 22.283 22.665 22.665 22.665 22.665 21.999 0.000 154.192 0.290 0.084 0.024 2.702 7.301 19.727 2.704 7.312 19.771 2.704 7.312 19.771 2.704 7.312 19.771 2.704 7.312 19.771 2.699 7.285 19.661 2.684 7.204 19.335 0.000 0.000 0.000 19.191 51.120 137.830 L (5) J c    (3)  1809.520(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)  1.030( m4 ) n (7) J  (5)  (6)  1808.490( m4 ) (7) (8)r   1,556(m) V2 (1)  a   b  50.062(m) (2)  a   b2  4.818(m) (3)  a3   b3  610.713(m3 ) (2) (4)    0,048 (1) θ = 90 Sườn -4 -3 -2 -1 b(m) 0.000 2.407 2.633 2.714 2.714 b2 (m2) 0.000 5.794 6.933 7.366 7.366 b3(m3) 0.000 13.945 18.254 19.991 19.991 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT a(m) 0.305 2.759 2.761 2.761 2.761 a2(m2) 0.093 7.612 7.623 7.623 7.623 a3(m3) 0.028 21.002 21.047 21.047 21.047 Trang62 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU Tổng 2.714 2.714 2.612 0.000 18.508 7.366 7.366 6.823 0.000 49.012 19.991 19.991 17.820 0.000 129.983 2.761 7.623 21.047 2.756 7.596 20.933 2.742 7.519 20.616 0.038 0.001 0.000 19.644 53.313 146.769 L (5) J c    (3)  1678.163(m4 ) n L (6)a    (1)  (4)2  2.049(m4 ) n (7) J  (5)  (6)  1676.114(m4 ) (7) (8)r   1.442(m) V2 (1)  a   b  48.905(m) (2)  a   b2  6.715(m) (3)  a3   b3  566.380(m3 ) (2) (4)    0,069 (1) Hình 4.3: Sườn Tchebyshev cho trường hợp II b Vẽ đồ thị pantokaren: - Cánh tay đòn pantokaren: l  yB cos  ( zB  zB0 ).sin  + Trong đó:  y   r cos  d    z  zB   r sin d  SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT  r cos    r sin  Trang63 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU Bảng 4.7: Bảng tính cánh tay đòn pantokaren cho trạng thái I  (độ) r (m) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0.000 2.347 1.761 1.426 1.346 0.980 0.741 0.606 0.543 0.533  (độ) 10 20 30 40 50 60 70 80 r cos  r cos y (m) r sin   r sin  z  zB y cos ( z  zB ).sin  0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.311 2.311 0.202 0.407 0.407 0.036 0.198 1.655 6.276 0.547 0.602 1.417 0.124 0.514 1.235 9.166 0.799 0.713 2.732 0.238 0.692 1.031 11.432 0.997 0.865 4.311 0.376 0.764 0.630 13.093 1.142 0.751 5.926 0.517 0.734 0.371 14.094 1.229 0.642 7.319 0.638 0.615 0.207 14.672 1.280 0.570 8.531 0.744 0.438 0.094 14.974 1.306 0.535 9.636 0.840 0.227 0.000 15.068 1.314 0.533 10.704 0.934 0.000 Bảng 4.8: Bảng tính cánh tay đòn pantokaren cho trạng thái II r (m) r cos  r cos y (m) r sin   r sin  z  zB y  cos 0.000 0.076 0.043 0.120 0.242 0.411 0.553 0.699 0.827 0.911 ( z  zB )sin  l (m) 0.000 0.274 0.557 0.812 1.006 1.145 1.168 1.137 1.054 0.911 l (m) 0.000 5.523 4.922 3.736 3.397 3.087 1.689 1.374 1.211 0.000 5.439 4.625 3.235 2.602 1.984 0.845 0.470 0.210 0,000 5.439 15.503 23.364 29.202 33.789 36.618 37.932 38.612 0,000 0.474 1.352 2.038 2.547 2.947 3.194 3.309 3.368 0,000 0.959 1.684 1.868 2.183 2.365 1.463 1.291 1.192 0,000 0.959 3.602 7.153 11.205 15.753 19.581 22.335 24.818 0,000 0.084 0.314 0.624 0.977 1.374 1.708 1.948 2.165 0,000 0.467 1.271 1.765 1.951 1.894 1.597 1.132 0.585 0,000 0.209 0.107 0.254 0.588 1.023 1.472 2.011 2.649 0,000 0,676 1,378 2,019 2,539 2.917 3.069 3.143 3.234 90 1.875 0,000 38.823 3.386 1.875 27.885 2.432 0,000 3.253 3.253 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang64 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU Hình 4.4: Đồ thị pantokaren c Tính toán vẽ đồ thị ổn định: - Cánh tay đòn ổn định tĩnh: l  l  ( zG  zB ).sin  - từ đồ thị pantokaren, giá trị V cho trước - trục hoảnh , ta gióng lên trục tung tìm giá trị 𝑙𝜃 , tính giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh ứng với góc 0,10,20 * Trạng thái 1: V = 3920(m ) zG = 2.87(m ) T = 4.467(m ) z B = 2.220(m) a = zG - z B = 2.042(m ) Bảng 4.9: Bảng tính cánh tay đòn ổn định tĩnh cho trạng thái I  l a ×sin q sin q l = l - a ×sin 0 0.000 0.000 10 0.274 0.174 0.166 0.108 20 0.557 0.342 0.326 0.231 30 0.812 0.500 0.477 0.335 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang65 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU 40 1.006 0.643 0.613 0.393 50 1.145 0.766 0.731 0.414 60 1.168 0.866 0.826 0.342 70 1.137 0.940 0.897 0.240 80 1.054 0.985 0.940 0.114 90 0.911 1.000 0.954 -0.043 * Trạng thái 2: V = 1162(m ) zG = 3.05(m ) T = 1.292(m ) z B = 0.565(m) a = zG - z B = 2.524(m ) Bảng 4.10: Bảng tính cánh tay đòn ổn định tĩnh cho trạng thái II  l a ×sin q sin q l = l - a ×sin 0 0.000 0.000 10 0.676 0.174 0.587 0.089 20 1.378 0.342 1.155 0.223 30 2.019 0.500 1.688 0.331 40 2.539 0.643 2.171 0.368 50 2.917 0.766 2.586 0.331 60 3.069 0.866 2.924 0.145 70 3.143 0.940 3.173 -0.030 80 2.234 0.985 3.325 -0.091 90 3.253 1.000 3.376 -0.123 SVTH: Trần Đức Nhật – Lớp 13KTTT Trang66 ...ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU CHƯƠNG I:XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU VÀ ĐẶC TRƯNG HÌNH DÁNG CƠ BẢN CỦA TÀU 1.1.XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỦA TÀU: 1.1.1.Chọn tàu mẫu: - Tàu mẫu chọn tàu. .. Trang15 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU CHƯƠNG : THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH 2.1 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: * Tuyến hình tàu thiết kế phải đảm bảo tính kĩ thuật yêu cầu nhưđảm bảo dung tích chở hàng, trọng tải tàu theo... – Lớp 13KTTT Trang16 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TÀU - Thông số tàu mẫu phải sát với yêu cầu kỹ thuật tàu thiết kế - Người thiết kế thụ động phụ thuộc vào đặc tính tàu mẫu - Dẫn người thiết chỗ tiếp nhận số