Báo Cáo Tính toán tính ổn định của Tàu

PHẦN THUYẾT MINH





BÀI TẬP LỚN SỐ 3:
TÍNH TOÁN TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA TÀU.

Tính ổn định là khả năng tàu khôi phục vị trí cân bằng ban đầu khi mômen ngoại lực thôi tác dụng, hay khả năng chống lại mômen ngoại lực.
Tính toán tính ổn định rất quan trọng trong quá trình thiết kế, nó giúp con tàu có khả năng chống đỡ lại các ảnh hưởng phức tạp của môi trường hoạt động, đảm bảo tính mạng và tài sản cho người sử dụng.


1. Mục đích và yêu cầu của bài tập:

a. Mục đích:
- Bài tập này giúp cho sinh viên biết tính toán, xây dựng đồ thị cánh tay đòn ổn định và kiểm tra tính ổn định của tàu theo hệ tiêu chuẩn thích hợp.
- Nó sẽ là tiền đề để tính toán, kiểm tra tính ổn định của tàu trong thực tế.

b. Yêu cầu:
Trong bài tập lớn số 3 này sinh viên áp dụng phương pháp tính cánh tay đòn ổn định theo phương pháp Vlaxôp và phương pháp Krưlôp- Darnhi trong việc tính toán, xây dựng đồ thị cánh tay đòn ổn định cho tàu đã làm trong bài tập 1, 2 và kiểm tra tính ổn định của tàu theo hệ tiêu chuẩn thích hợp.



2. Cơ sở lý thuyết:
a. Khái niệm:
Tính ổn định là khả năng tàu khôi phục vị trí cân bằng ban đầu khi mômen ngoại lực thôi tác dụng, hay khả năng chống lại mômen ngoại lực.
- Ổn định ngang: Là ổn định trong mặt phẳng ngang, đặc trưng bởi góc nghiêng θ.
- Ổn định dọc: Là ổn định trong mặt phẳng dọc, đặc trưng bởi góc nghiêng .
- Ổn định tĩnh: Mômen nghiêng là mômen tĩnh, tàu nghiêng từ từ không có gia tốc.

- Ổn định động: Mômen nghiêng là mômen động, tàu nghiêng đột ngột, có gia tốc.
- Ổn định ban đầu: Ổn định xét trong trường hợp góc nghiêng nhỏ θ≤ 100 – 120.
- Ổn định góc nghiêng lớn: Ổn định xét trong trường hợp góc nghiêng lớn θ >100 – 120.
b. Các phương pháp tính cánh tay đòn ổn định.

b.1) Tính toán cánh tay đòn ổn định tàu theo phương pháp của giáo sư Vlaxôp.
Giáo sư Vlaxôp đưa ra bài toán xây dựng phương pháp tính tay đòn ổn định tĩnh về bài toán xấp xỉ, trong đó cánh tay đòn hình dáng lhd có dạng quen thuộc:

được xấp xỉ bằng một đa thức lượng dạng lẻ:

Trong đó ai là các hệ số của đa thức phụ thuộc đặc điểm hình học của vỏ tàu, là góc nghiêng.
Để xác định các hệ số ai giáo sư Vlaxôp đã sử dụng các điều kiện biên của lhd
để xây dựng một hệ phương trình, các phương trình này phải thoả mãn: