Luận Văn Khảo sát thực tế để vẽ mô phỏng và phân tích tính năng trong autoship đường hình của tàu đánh cá ngh

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: KHẢO SÁT THỰC TẾ ĐỂ VẼ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG TRONG AUTOSHIP ĐƯỜNG HÌNH CỦA TÀU ĐÁNH CÁ NGHỀ (VÓ, VÂY RÚT CHÌ, LƯỚI KÉO, LƯỚI RÊ) CỦA NINH THUẬN


MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU . 1
CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ . 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 2
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 3
1.1.3. GIỚI THIỆUPHẦN MỀM AUTOSHIP . 4
1.1.3.1. Môđun Autoship 5
1.1.3.2. Môđun Autohydro 5
1.1.3.3. Môđun autopower 6
1.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, NỘI DUNG VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 6
1.2.1. Phương pháp nghiên cứu 6
1.2.2. Nội dung nghiên cứu và giới hạn đềtài . 7
Chương 2: Đo đạc, khảo sát thực tế . . 7
CHƯƠNG 2: ĐO ĐẠC VÀ KHẢO SÁT THỰC TẾ 8
2.1. ĐẶC ĐIỂM NGƯ TRƯỜNG, NGUỒN LỢI THỦY SẢN 8
2.1.1. Đặc điểm ngư trường 8
2.1.1.1. Khái quát về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng biển . 8
2.1.1.2. Vài đặc điểm về khí tượng hải dương . 9
2.1.2. Nguồn lợi thủy sản vùng biển Ninh Thuận 9
2.2. ĐẶC ĐIỂM TÀU THUYỀN NINH THUẬN 10
2.2.1. Cơ cấu tàu cá, ngư trường và mùa vụ khai thác của nghề lưới rê . 10
2.2.1.1. Cơ cấu tàu cá 10
2.2.1.2. Ngư trường và mùa vụ khai thác của nghề lưới rê 11
2.3. ĐẶC ĐIỂM ĐƯỜNG HÌNH TÀU THUYỀN NINH THUẬN 12
2.3.1. Đặc điểmhình dáng mũi tàu . 12
2.3.2. Đặc điểm hình dáng đuôi 13
2.3.3. Đặc điểm hình dáng mặt boong 13
2.3.4. Đặc điểm hình dạng mạn tàu . 14
2.3.5. Đặc điểm hình dạng phần chìm dưới nước 14
2.4. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH . 15
2.4.1. KẾT QUẢĐO ĐẠC CÁC TÀU ĐÁNH CÁ KHẢO SÁT 17
2.4.1.1. Tàu pha xúc (nghề lưới vó) NT 91202_TS . 17
2.4.1.2. Tàu NT 90505_TS (Nghề lưới kéo) 19
2.4.1.3. Tàu NT 90452_TS (nghề lưới rê) . 22
CHƯƠNG 3. VẼ MÔ PHỎNG BỀ MẶT VỎ TÀU TRONG AUTOSHIP 26
3.1. Phương pháp, trình tự dựng mô hình tàu cá trong Autoship . 26
3.1.1. Phương pháp 26
3.1.2. Trình tự mô phỏngmô hình tàu cá . 26
3.1.2.1. Tạobản vẽ tàu cá trong mô hình Autocad 26
3.1.2.2. Dựnglại tuyến hình trong Autoship 29
3.1.1.1. Dựng lại mặt mũi tàu và đuôi tàu sau đó tiến hành chỉnh trơn lại bề
mặt theo tuyến hình 3D 31
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG TRONG AUTOSHIP .38
4.1. ĐO TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH CỦA MỘT TÀU MẪU . 38
4.1.1. Thông số cơ bản của tàu được xác định 38
4.1.2. Bảng tọa độ đo được so với bảng tọa độ hiệu chỉnh 39
4.2. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ TĨNH THỦY LỰC 39
4.3 . Tínhcác y ếu tố thủy lực t àu bằng modun autohydro (dùng dòng lệnh) 42
4.4. Nhận xét và đánh giá kết quả tính các yếu tố thủy lực bằng phương pháp
truy ền thống và môđun Autohydro . 48
4.4.1. Tính toán ổn định tàu TN90425 bằng modun autohydro . 48
4.4.1.1. Định nghĩavà các trường hợp tải trọng 48
4.4.1.2. Ý nghĩa đồ thị ổn định tĩnh, đồ thị ổn định động và các bước thực hiện
trong môđun Autohydro . 51
4.4.1.3. Các bước thực hiện trong môđun Autohydro . 51
4.5. Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết bằng phương pháp cổ điển 60
4.6. Đánh giá ổn định . 64
4.7. Tính sức cản và lực đẩy tàu thủy . 64
4.7.1. Tính sức cản tàu TN 90452_TS 64
4.7.2. Tính lực đẩy tàu TN90452 71
4.7.3. Nhậnxét và đánh giá. . 73
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ .74
5.1. KẾT LUẬN 74
5.2. ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ .74
Tài liệu tham khảo 75


LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, cơ sở lý thuy ếtkhông ngừng được nghiên cứu, phát triểnvà hoàn
thiệnnhưng lý thuy ếtthiết kế tàu hiện vẫn còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết.
Trong thời gian gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của máytính đãcho phép giải quyết
nhiều bài toán truy ền thốngbằng phương pháp mới thay vì phương pháp thủ công.
Trên thế giới đã cókhá nhiều phần mềm thiết kế tàu,nhưng chúng ta chưa có điều
kiện để tìm hiểu,phân tíchvàphát triển chúng.
Ởnước ta, đóng tàu gỗ bằng kinh nghiệm dân gian thường không đảm bảo
tính ổn định, dưbền, tốc độ bị hạn chế, giá thành đóng mới cao. Con tàu đóng ra
chưamang tính hợp lýđể ra khơi được an toàn và mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế Bộ môn Tàu thuy ền -Khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy
trường Đại học Nha Trang, tôi quy ết định chọnđềtài:
KHẢO SÁT THỰC TẾ ĐỂ VẼ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH TÍNH
NĂNG TRONG AUTOSHIP ĐƯỜNG HÌNH CỦA TÀU ĐÁNH CÁ NGHỀ
(VÓ, VÂY RÚT CHÌ, LƯỚI KÉO, LƯỚI RÊ) CỦA TỈNH NINH THUẬN.
Đề tài thực hiện theo năm chương với nội dung như sau:
Chương 1.Đặt vấn đề.
Chương 2. Đo đạc, khảo sát thực tế.
Chương 3. Vẽ mô phỏng trong Autoship.
Chương 4. Phân tích tính năng (theo nghề).
Chương 5. Kết luận và kiến nghị.


CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Ngành đóng tàu là một trong những ngành công nhgiệp quan trọng hàng đầu
của cả nước. Hằng năm đất nước thu lợi hàng ngàn tỷ đồng về khai thác thủy hải
sản và phí vận chuyển hàng hóa bằng các loại tàu vận tải chạy biển. Nhìn lại chặng
đường phát triển của ngành thật gian nan và gặp không ít những biến cố, nhưng phải
công nhận rằng cho đến hiện nay chúng ta đã gặt háiđược không ít những thành
công. Đó là cả một quá trình phấn đấu không biết mệt mỏi của đảng, của nhà nước
và đặc biệt của những giáo sư, tiến sỹ, kỹ sư đã và đang ngày đêm nghiên cứu nhằm
đưa ra một hệ thống lý thuyết hoàn chỉnh nhất về tàu thuy ền.
Tìm hiểu một số xưởng đóng tàu gỗ ở Việt Nam, đa số tàu gỗ được đóng
theo những mẫu tàu dân gian truy ền thống của từng vùng, từng địa phương. Các
mẫu tàu này hầu như chưa được tính toán hoặc thử nghiệm phù hợp y êu cầu đặt ra,
mà chủ yếu được lựa chọn chỉ vì thói quen và ý thích của các ngư dân từng địa
phương. Hầu hết các tàu thiếtkế như nhau trong khi vai trò làm việc của các tàu khi
ra ngư trường hoàn toàn khác nhau,tu ỳ thuộc vào loại nghề khai thác. Đặc điểm nói
trên không chỉ gây ra nhiều vấn đề phức tạp trong công tác quản lý kinh tế - k ỹ
thuật của các cơ quan quản lý tàu thuy ền nhà nước, mà còn có ảnh hưởng rất lớn
đến mức độ an toàn và hiệu quả khai thác của đội tàu đánh bắt thuỷ sản ở nước ta
hiện nay. Chính vì thế, tìm ph ần mềm thiết kế phù hợp với việc thiết kế tàu gỗ là
vấn đề có ý nghĩa thực tế rất quan trọng.
1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Hiệnnay trên thế giới hiện có khá nhiều phần mềm thiết kế tàu uy tín được
các quốc gia có truyềnthống thiết kế tàu áp dụng như: Mỹ, Na Uy, Trung Quốc,
Thụy Điển Các phần mềm chuyên ngành thành hainhóm như sau: phần mềm
thiết kế kỹ thuật và phần mềm thiết kế công nghệ.
 Phần mềm thiết kế kỹ thuật: Nepka (Tây Ban Nha), Tribon(Anh), Maxsurf
-3-(Úc), NAPA (Trung Quốc), Nautilus (Na Uy),Fastship (Mỹ) .
Phần mềm thiết kế công nghệ: Tribon, Nupas – Cadmatic, Shipconstructor .
Ngoài ra cũng có một số phần mềm bao gồm cả haikhả năng thiết kế kỹ thuật và
thiết kế công nghệ như Defcar, Tribon .
Sau khi khảo sát hầu hết các phần mềm thiết kế tàu nói trên chúng tôinhận
th ấy, các phần mềm này có nhiều ưu thế rất mạnh trong việc thiết kế các loại tàu vỏ
thép nhưng giáthành phần mềm quá cao, có phần mềm lên tới triệu đô la.Điều đó
cũng có nghĩa nếu như áp dụng các phần mềm trên để tính toán thiết kế cho tàu vỏ
gỗ là rất khó khăn bởi lẽ giá thành con tàu lúc đó có thể lên gấp đôihoặc gấp nhiều
lần. Vì vậy, với điều kiện hiện tại của nước ta chưa thể sử dụng các phần mềm này
đểtính toán thiết kế cho tàu vỏ gỗ.
1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay các tàu đánh cá đang ho ạt động ở vùng biển tỉnh Ninh Thuận nói
riêngvàtàu đánh cácả nước nói chung hầu hết không có hồ sơ thiết kế kỹ thuật.
Công việc đóng mới hầu như không được quản lý của các cơ quan ban nghành, mà
chủ yếu đóng theo kinh nghiệm và mẫu dân gian truyền thống của từng vùng miền.
Hơn nữa khi đóng xong các con tàu, ngư dân không yêu cầu lập hồ sơ hoàn công
cho con tàu của mình. Bởi vì khi lập hồ sơ hoàn công họ phải bỏ ra một khoản tiền
để trả cho các cơ quan tiến hành lập hồ sơ.
Sau khi đi thực tế tôi cũng tìm hiểu được quá trình lập hồ sơ hoàn công của
tỉnh Ninh Thuận. Tàu khi đóng xong, người làm hồ sơ đi thực tế đo chiều dài, chiều
rộng, chiều cao và tọa độ sườn giữatàu. Sau đó dựa vào tàu mẫuđểvẽ phần còn lại
của tàu bằng phần mềm Autocad và thực hiện tính toán tính năng tàu dựa vào các
phương pháp tính truyền thống. Với phương phápthực hiện như vậy , kết quả tính sẽ
không đảm bảo chính xác nhất định.
Qua đây ta cũng thấy được ngành đóng tàu còn nhiều vấn đề cần được phải
giải quyết. Để giảiquy ết vấn đề đó, cần tìm ra ph ần mềm thiết kế tối ưu đường hình
tàu thay cho công việc vẽ bằng Autocad nhưvẫn dùng như hiện nay. Ngoài ra, khi
tính toán tính năng cho tàu cũng phải tính dựa trên phần mềm để đảm bảo tính
khách quan và tránh sai số khi tính. Autoship là một trong phần mềm có thể đáp
ứng được điều đó, sau đây tôi xin giới thiệu về Autoship và ưunhược điểm phần
-4-mềm này .
1.1.3 GIỚI THIỆUPHẦN MỀM AUTOSHIP
Autoship là một hệ thống phần mềm dùng thiết kế và triển khai côngnghệ
đóng tàu thủy do công ty Autoship Systems Coporation (ASC) của Mỹ xâydựng và
phát triển từ năm 1980. Hiệnphần mềmđang được sửdụng phổ biến ở rất nhiều
nước trên thế giới, trong đó có cả ở Việt Nam.
Autoship là bộ phần mềm thiết kế mạnh về mô phỏng các bề mặt không gian
3D phức tạp, thường được sử dụng trong lĩnh vực thiết kế tàu thủy, đồng thời cung
cấp môi trường thiết kế gầngũi và hoàn thiện, cho phép thử nghiệm và thiết kế con
tàu nhanh chóng và hiệu quả. Khả năng cung cấp nhiều bề mặt của Autoship cho
phép người thiết kế tạo được nhiều bề mặt hình thành các b ề mặt hình thành các b ề
mặt hình thành v ỏ tàu, cơ sở để tạo dáng nhiều loại vỏ tàu khác nhau. Kết hợp việc tính
toán các y ếu tố tính nổi và sức cản, người thiết kế có khả năng thử nghiệm các kết quả
tính toán cho các v ỏ tàu mới, qua đó sẽ xác định được thông số cần thiết cho tàu.
Autoship là tên gọi chung của phần mềmnhưng thực tế chỉ là môđun thiết kế
tuy ến hình,trong hệ thống bao gồm 6 môđun:
1. Môđun Autohydro.
2. Môđun Autopower.
3. Môđun Autostructure.
4. Môđun Autoplate.
5. Môđun Autonest.
6. Môđun Autoship.
Theo yêu cầu của đề tài, vẽ mô phỏng và phân tích tính năng trong Autoship
đường hình tàu cá của tỉnh Ninh Thuận với yêu cầu đặt ra, nhiệm vụ của tôi phải
tìm hiểu ba trong sáu môđun của phần mềm Autoship như đã gới thiệu ở trên. Hai
môđun chính được sử dụng trong đề tài làmôđun Autoship và môđun Autohydro.
ngoài ra môđun Autopowercần tìm hiểuđể tính sức cảnvà công suất máy cho con
tàu đã tính toán hai môđun trên . Sau đây tôi xin giới thiệu ba môđun là môđun
Autoship, môđun Autohydro và môđun Autopower.


Tài liệu tham khảo
1. Tự Động HóaThiết Kế Tàu Thủy.
PGS.TS. Trần Gia Thái -Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật.
2. Quy Phạm Phân Cấp Và Đóng tàu Cá Biển Cỡ Nhỏ TCVN 7111: 2002.
Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp Hà Nội –2003.
3. Lý thuyết tàu.
KS. Nguyễn Thị Hiệp Đoàn -Trường Đại học Hàng Hải -Hải Phòng –1995.
4. Sổ tay kỹ thuật đóng tàu thủy.
Một số tác giả -Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật –1978.
5. Thiết kế tàu thủy.
TS. Trần Công Nghị -ĐH quốc gia TP. HCM -Trường ĐH Bách khoa –2003.
6. Lý htuyết Thiết kế tàu thủy.
TS. Phạm Tiến Tỉnh –ĐH Hàng Hải -Hải Phòng –1996.
7. Lý thuyết Tàu thủy. Tập 1
TS. Trần Công Nghị -Nhà xuất bản QG TP.HCM –2004
8. Lý thuyết Tàu thủy. Tập 1
PGS.TS. Nguyễn Đức Ân, K.S Nghuyễn Bân –Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận
Tải.