TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC THUYÛ SAÛN KHOA CÔ KHÍ BOÄ MOÂN TAØU THUYEÀN ˜&™ NGUYEÃN HOÀNG QUAÂN LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU VOÛ THEÙP THEO PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN. CHUYEÂN NGAØNH CÔ KHÍ TAØU THUYEÀN GVHD: TS. TRAÀN GIA THAÙI Nha trang, thaùng 11 naêm 2005 & Luaän vaên toát nghieäp PHIEÁU ÑAÙNH GIAÙ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø teân SV : Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp : 43TT Ngaønh : Cô khí Taøu Thuyeàn Maõ ngaønh:18.10 Teân ñeà taøi : “Phaân tích ñoä beàn keát caáu khung söôøn taøu theo phöông phaùpphaàn töû höõu haïn” Soá trang: 72 Soá chöông: 4 Soá taøi lieäu tham khaûo: 8 Hieän vaät: 1 Cuoán. NHAÄN XEÙT CUÛA CAÙN BOÄ HÖÔÙNG DAÃN.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Keát luaän: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Nha trang, ngaøy ……. naêm …… Caùn boä höôùng daãn. (Kyù vaø ghi roõ ho,ï teân) Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn. & Luaän vaên toát nghieäp PHIEÁU ÑAÙNH GIAÙ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø teân SV : Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp : 43TT Ngaønh : Cô khí Taøu Thuyeàn Maõ ngaønh:18.10 Teân ñeà taøi : “Phaân tích ñoä beàn keát caáu khung söôøn taøu theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn” Soá trang: 72 Soá chöông: 4 Soá taøi lieäu tham khaûo: 8 Hieän vaät: 1 Cuoán NHAÄN XEÙT CUÛA CAÙN BOÄ PHAÛN BIEÄN.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ñaùnh giaù chung: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Nha trang, ngaøy ……. naêm …… Caùn boä phaûn bieän. (Kyù vaø ghi roõ ho,ï teân) ÑIEÅM CHUNG Baèng soá Baèng chöõ Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn. & Luaän vaên toát nghieäp LÔØI NOÙI ÑAÀU Taøu thuyû laø moät coâng trình kyõ thuaät noåi, phuïc vuï caùc muïc ñích khaùc nhau theo nhu caàu cuûa con ngöôøi.
Phaân tích ñoä beàn keát caáu thaân taøu laø moät giai ñoaïn heát söùc quan troïng trong quaù trình thieát keá taøu ñeå ñöa ra keát caáu hôïp lyù ñaûm baûo an toaøn, ñieàu kieän laøm vieäc khaéc nhieät cuûa con taøu. Tuy nhieân baøi toaùn phaân tích ñoä beàn keát caáu thaân taøu laø moät baøi toaùn raát khoù vì moãi con taøu coù moät keát caáu heát söùc phöùc taïp vaø luoân laøm vieäc trong moâi tröôøng khaéc nhieät nhö : soùng gioù, va ñaäp, aên moøn cuûa nöôùc… Hieän nay coù raát nhieàu phöông phaùp ñeå giaûi quyeát baøi toaùn ñoä beàn, moãi phöông phaùp coù möùc ñoä chính xaùc khaùc nhau vaø tuyø thuoäc vaøo trình ñoä cuûa ngöôøi giaûi noù. Vì vaäy, söû duïng phöông phaùp naøo thì coøn tuyø thuoäc vaøo ngöôøi thieát keá vaø yeâu caàu khi tính toaùn cuûa con taøu. Ñeà taøi “phaân tích ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn” maø toâi giaûi quyeát trong ñeà taøi seõ goùp phaàn giaûi quyeát baøi toaùn ñoä beàn ñoái vôùi khung söôøn taøu.
Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän theo boán chöông vôùi noäi dung chính nhö sau: Chöông I : Ñaët vaán ñeà. Chöông II : Phaân tích ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu theo phöông phaùp truyeàn thoáng. Chöông III : Phaân tích ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn. Chöông IV : So saùnh keát quaû tính – nhaän xeùt.
Muïc ñích cuûa ñeà taøi thöïc hieän laø tính ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu vaø treân cô sôû ñoù neâu leân moät vaán ñeà chính laø phöông phaùp giaûi baøi toaùn khung söôøn taøu theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn vaø caùc öu ñieåm cuûa phöông phaùp soá so vôùi phöông phaùp giaûi truyeàn thoáng. Nhaân dòp ñeà taøi hoaøn thaønh toâi xin chaân thaønh caûm ôn thaày giaùo höôùng daãn TS. Traàn Gia Thaùi, caùc thaày giaûng daïy trong boä moân cô hoïc tröôøng ñaïi hoïc thuyû saûn cuõng nhö caùc baïn sinh vieân ñaõ giuùp ñôõ toâi hoaøn thaønh toát ñeà taøi naøy. Do thôøi gian coù haïn, kieán thöùc coøn nhieàu haïn cheá, chaéc chaén trong ñeà taøi khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt.
Raát mong nhaän ñöôïc nhöõng yù kieán ñoùng goùp cuûa caùc thaày vaø caùc baïn. Nha Trang, ngaøy 25 thaùng 11 naêm 2005 Sinh Vieân thöïc hieän Nguyeãn Hoàng Quaân. Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn. & Luaän vaên toát nghieäp ÑEÀ CÖÔNG THÖÏC HIEÄN LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Teân ñeà taøi : Phaân tích ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu voû theùp baèng phöông phaùp phaàn töû höõu haïn.
Ngaønh : Cô khí Taøu Thuyeàn. Maõ ngaønh: 18.10 Hoï vaø teân sinh vieân: Nguyeãn Hoàng Quaân Ñòa chæ lieân heä : Caùn boä höôùng daãn : TS. Traàn Gia Thaùi I. ÑOÁI TÖÔÏNG – PHAÏM VI – MUÏC TIEÂU NGHIEÂN CÖÙU : 1.
Ñoái töôïng nghieân cöùu: Baøi toaùn tính ñoä beàn keát caáu thaân taøu. phaïm vi nghieân cöùu : Phaân tích ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu voû theùp. Muïc tieâu nghieân cöùu : Vaän duïng kieán thöùc ñaõ hoïc ñeå giaûi quyeát baøi toaùn ñoä beàn cuïc boä keát caáu khung söôøn taøu voû theùp baèng phöông phaùp phaàn töû höõu haïn. NOÄI DUNG NGHIEÂN CÖÙU : Lôøi noùi ñaàu.
Chöông 1 : ÑAËT VAÁN ÑEÀ 1.1 TOÅNG QUAN VEÀ VAÁN ÑEÀ NGHIEÂN CÖÙU: 1.2 KHAÙI QUAÙT VEÀ BAØI TOAÙN PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU THAÂN TAØU.3 KHAÙI QUAÙT VEÀ BAØI TOAÙN PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU VOÛ THEÙP: 1. Ñaëc ñieåm keát caáu khung söôøn taøu theùp thöïc teá. Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn. & Luaän vaên toát nghieäp 2.
Xaây döïng moâ hình tính keát caáu khung söôøn taøu. Xaây döïng moâ hình taûi troïng taùc duïng. Phöông phaùp giaûi. Ñaùnh giaù ñoä beàn.4 GIÔÙI HAÏN NOÄI DUNG VAØ PHÖÔNG PHAÙP TÍNH TOAÙN: 1.
Giôùi haïn noäi dung: 2. Phöông phaùp nghieân cöùu: 3. Giôùi thieäu taøu tính toaùn: Chöông 2 : PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG .1 CÔ SÔÛ PHÖÔNG PHAÙP TÍNH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU THEO PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG: 2.2 CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT PHÖÔNG PHAÙP MA TRAÄN : 2.3 ÖÙNG DUÏNG TÍNH ÑOÁI VÔÙI KHUNG SÖÔØN TAØU LÖÏA CHOÏN : Chöông 3 : PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN.1 KHAÙI QUAÙT VEÀ PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN: 1. Trình töï tính theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn.2 PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN: 1.
Moâ hình tính khung söôøn theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn. Tính ma traän ñoä cöùng { K } Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn. & Luaän vaên toát nghieäp 3. Giaûi heä phöông trình.
Ñaët ñieàu kieän bieân.3 ÖÙNG DUÏNG TÍNH CHO KHUNG SÖÔØN TAØU LÖÏA CHOÏN: Chöông 4 : SO SAÙNH KEÁT QUAÛ TÍNH – NHAÄN XEÙT 4.1 SO SAÙNH KEÁT QUAÛ TÍNH : 4.2 NHAÄN XEÙT VAØ ÑEÀ XUAÁT YÙ KIEÁN : III. KEÁ HOAÏCH VAØ THÔØI GIAN THÖÏC HIEÄN. Ñi thöïc teá: 2. Keá hoaïch vaø thôøi gian thöïc hieän baûn thaûo: Chöông 1 : töø ngaøy 31/8/2005 ñeán ngaøy 10/9/2005.
Chöông 2 : töø ngaøy 11/9/2005 ñeán ngaøy 5/10/2005. Chöông 3 : töø ngaøy 6/10/2005 ñeán ngaøy 6/11/2005. Chöông 4: töø ngaøy 7/11/2005 ñeán ngaøy 12/11/2005. Hoaøn thaønh baûn thaûo ngaøy 12 thaùng 11 naêm 2005 Caùn boä höôùng daãn: Nha Trang, ngaøy 31 thaùng 8 naêm 2005 Sinh vieân thöïc hieän TS Traàn Gia Thaùi Nguyeãn Hoàng Quaân Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn.
& Luaän vaên toát nghieäp Trang 2 MUÏC LUÏC MUÏC LUÏC ----------------------------------------------------------- 2 CHÖÔNG I: ÑAËT VAÁN ÑEÀ -------------------------------------------- 6 1.1 TOÅNG QUAN VEÀ VAÁN ÑEÀ NGHIEÂN CÖÙU: --------------------------- 6 1.2 KHAÙI QUAÙT VEÀ BAØI TOAÙN PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN KEÁT CAÁU THAÂN TAØU:---------------------------------------------------------------------- 7 1. Toång quan veà phaân tích ñoä beàn keát caáu thaân taøu: ---------------- 7 1.2 Baøi toaùn phaân tích ñoä beàn chung:------------------------------------ 8 1.3 Baøi toaùn phaân tích ñoä beàn cuïc boä: ----------------------------------- 9 1.3 KHAÙI QUAÙT VEÀ BAØI TOAÙN PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU: -------------------------------------------------- 10 1.1 Ñaëc ñieåm keát caáu khung söôøn taøu theùp thöïc teá: ------------------ 10 1. Xaây döïng moâ hình tính keát caáu khung söôøn: --------------------- 13 1. Xaây döïng moâ hình taûi troïng cuïc boä taùc duïng leân keát caáu khung söôøn.
Löïa choïn phöông phaùp giaûi: ---------------------------------------- 17 1. Ñaùnh giaù ñoä beàn: ----------------------------------------------------- 20 1.GIÔÙI HAÏN NOÄI DUNG VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU: ----- 21 1. Giôùi haïn veà noäi dung nghieân cöùu: --------------------------------- 21 1. Phöông phaùp nghieân cöùu: ------------------------------------------- 21 1.
Giôùi thieäu taøu tính toaùn: --------------------------------------------- 21 1. Moâ hình hoaù khung söôøn taøu löïa choïn.5 Meùp keøm vaø quy caùch laáy meùp keøm : --------------------------- 24 Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn & Luaän vaên toát nghieäp Trang 3 CHÖÔNG II: PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG.1 CÔ SÔÛ PHÖÔNG PHAÙP TÍNH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU THEO PHÖÔNG PHAÙP TRUYEÀN THOÁNG. Giaû thieát cô baûn: ------------------------------------------------------ 32 2. Phöông phaùp tính toaùn: ---------------------------------------------- 32 2.
Xaùc ñònh taûi troïng taùc duïng leân keát caáu khung söôøn taøu:------- 32 2.2 CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT PHÖÔNG PHAÙP MA TRAÄN : --------------- 34 2. Moâ hình tính khung söôøn theo phöông phaùp ma traän. Tính ma traän ñoä cöùng cuûa caùc phaàn töû trong heä toaï ñoä chung X,Y: {Ke}. Giaûi heä phöông trình.
Caùc thaønh phaàn noäi löïc cuûa caùc phaàn töû tính nhö sau: ---------- 38 2.3 ÖÙNG DUÏNG TÍNH ÑOÁI VÔÙI KHUNG SÖÔØN TAØU LÖÏA CHOÏN : 38 CHÖÔNG III: PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN.1 KHAÙI QUAÙT VEÀ PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN:--------- 47 3.1 Taïo löôùi caùc phaàn töû höõu haïn:------------------------------------ 48 3.2 Ma traän ñoä cöùng cuûa caùc phaàn töû: ------------------------------- 50 3.5 Khung phaúng: ------------------------------------------------------ 52 Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn & Luaän vaên toát nghieäp Trang 4 3. Trình töï giaûi baøi toaùn theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn noùi chung:-------------------------------------------------------------------------- 54 3.3 Xaây döïng ñieàu kieän bieân: -------------------------------------------- 55 3.2 PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN. Moâ hình tính khung söôøn theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn: 58 3. Tính ma traän ñoä cöùng [K].
Giaûi heä phöông trình keát caáu : -------------------------------------- 61 3. Caùc thaønh phaàn noäi löïc cuûa phaàn töû ñöôïc tính nhö sau: -------- 61 3.3 ÖÙNG DUÏNG TÍNH CHO KHUNG SÖÔØN TAØU LÖÏA CHOÏN : ----- 61 3.4 PHAÂN TÍCH ÑOÄ BEÀN CUÏC BOÄ KEÁT CAÁU KHUNG SÖÔØN TAØU THEO PHÖÔNG PHAÙP PHAÀN TÖÛ HÖÕU HAÏN COÙ XEÙT ÑEÁN AÛNH HÖÔÛNG CUÛA MAÕ NOÁI LIEÂN KEÁT : --------------------------------------- 68 3. Ñaëc ñieåm lieân keát taïi ñaàu daàm: ------------------------------------ 68 3. ÖÙng duïng tính ñoái vôùi khung söôøn taøu löïa choïn: ---------------- 71 3.5 KEÁT QUAÛ PHAÂN TÍCH BAÈNG PHAÀN MEÀM : ----------------------- 74 CHÖÔNG IV: SO SAÙNH KEÁT QUAÛ TÍNH – NHAÄN XEÙT.1 SO SAÙNH KEÁT QUAÛ TÍNH : -------------------------------------------- 79 Qua caùch giaûi hai phöông phaùp ñaõ trình baøy treân ta nhaän thaáy ñieåm khaùc nhau daãn ñeán keát quaû tính khaùc nhau nhö sau: ----------------------------- 79 4.2 NHAÄN XEÙT VAØ ÑEÀ XUAÁT YÙ KIEÁN :---------------------------------- 80 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO---------------------------------------------- 833 Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn & Luaän vaên toát nghieäp Trang 5 Svth: Nguyeãn Hoàng Quaân Lôùp 43 Taøu Thuyeàn & Luaän vaên toát nghieäp Trang 6 ÑAËT VAÁN ÑEÀ 1.