Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHO TÀU THỰC

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHO TÀU THỰC

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thơng số đầu vào để tính tốn bao gồm













Thơng số kích thước tàu

Tốc độ tàu (xét cho dải tốc độ (0, 4, 8, 12, 14) knots)

Phân bố khối lượng

Hàm chuyển

Phổ sóng

4.2. Điều kiện trạng thái biển

Sử dụng một số loại phổ sóng:

a. Phổ sóng ITTC hay gọi là phổ Bretschneider là hàm phổ sóng tiêu chuẩn cho

trường hợp điều kiện biển hở

(4.1)

Trong đó:

H1/3 là chiều cao sóng điển hình

T: chu kì của sóng, T=TP/1,408

TPmax = 5,3.h3%0,45, TPmin = 3,6. h3%0,45

Biên độ sóng:

(4.2)

Tần số sóng:

(4.3)

b. Phổ sóng Pierson-Moskowitz tính tốn theo lý thuyết mảnh

(4.4)



4.3. Tính tốn thành phần chòng chành tàu

Áp dụng các công thức gần đúng theo DNV, Volume 1, Pt. 3, Ch. 1, Sec. 4

29



4.3.1. Gia tốc do chòng chành thẳng đứng

a0



ah = 0, 7 g 0



CB



a0 =



a0

0, 447



(4.7)



=



3,689 m2/s



3CW

+ CV .CV 1 =

L



C W = 10, 75 − ( 300 − L ) /100 

CV =



= 0, 7.9,81



3/2



(4.8)

0,35918



= 10, 75 − ( 300 − 66, 293 ) /100 



L

66, 293

=

=

50

50



v

14

CV 1 = =

=

L 66, 293



3/2



(4.9)



=



7,17721

(4.10)



0,16284; max CV = 0,2

(4.11)



0,21118 ; max CV1 = 0,8



4.3.2. Chòng chành mạn và gia tốc

Góc chòng chành mạn

ϕ=



50c

=

B + 75



(4.12)

2,715



c = (1, 25 − 0, 025TR )k =



4,73782



(4.13)



Chu kì chòng chành mạn

TR =



2kγ

GM



(4.14)



=



kγ = 0,39 B =



10,316 (s)



GM = 0, 07 B =



(4.14)

4,77555

0,85715



(4.15)



Gia tốc chòng chành mạn

2



 2π 

ar = ϕ 

÷ (h − z )

 TR 



(4.16)



h chiều cao tính từ đường cơ bản đến điểm xét

z: khoảng cách từ đường cơ bản đến trục quay trong chòng chành mạn

D d D

z = min  + ;  =

4 2 2



(4.17)

3,55 (m)

30



4.3.3. Chòng chành sống chính và gia tốc

Góc chòng chành sống chính

Ψ = 0, 25



a0

=

CB



(4.18)

0,391



Chu kì chòng chành sống chính

TP = 1,8



L

66, 293

= 1,8

=

g0

9,81



(4.19)

4,679 (s)



Gia tốc chòng chành sống chính

aP = 120.Ψ.



( l − 0, 45L )



(4.20)



L



l: khoảng cách từ điểm khảo sát tính từ A.P (m)

4.3.4.Gia tốc thẳng đứng tổng hợp

Xác định gia tốc thẳng đứng az tổng hợp từ các gia tốc thành phần gây nên

bởi chuyển động chòng chành thẳng đứng, chòng chành mạn và chòng chành

sống chính.

Theo DNV, Volume 1, Pt. 3, Ch. 1, Sec. 4, gia tốc tổng cộng được xác định

từ các gia tốc thành phần qua biểu thức:

(4.21)



am: các gia tốc thành phần

n: số các gia tốc thành phần độc lập

từ kết quả (4.7) (4.16) (4.20) ta có gia tốc thẳng đứng tại vị trí có h = 7,1 m,

khoảng cách so với A.P, l = 37 m như sau:

ah = 0, 7 g 0



a0

CB



= 0, 7.9,81



a0

0, 447



=



3,689 m2/s



2



 2π 

ar = ϕ 

÷ (h − z ) =

 TR 



3,575 m2/s

31



aP = 120.Ψ.



( l − 0, 45L )

L



=



2,608 m2/s



Gia tốc thẳng đứng av

3



∑a



av =



m =1



m



=



(a



2

h



)



+ ar2 + a 2p =



5,76 m2/s



4.4. Tính tốn chỉ số MSI

Tính tốn chỉ số MSI cho du thuyền tại một số điểm trên boong chính.

Boong thuyền

viên

4200



Z (mm)

X



Boong chính



Boong dạo



7100

13350

Vị trí từ mũi về lái

Vị trí các dãy ghế ngồi

Từ tâm tàu sang mạn

(1-CL (tâm tàu); 2 (dãy trung gian); 3 (dãy rìa)



Y



3

2

1



Hình 4.2. Vị trí khảo sát trên boong chính

Điều kiện trạng thái biển đang xét

Cấp sóng

(SS3) 3

(SS4) 4



Chiều cao sóng tiêu

biển H1/3 (m)

0,88

1,88



Chu kì Tm (s)

4,86

6,25



Áp dụng cơng thức (3.9) để tính tốn chỉ số MSI



± log10 ( az / g ± µ MSI ) 

MSI = 100  0,5 ±



0, 4







Trong đó:

erf: hàm sai số

32



erf ( x) =



1





 −z2 

exp

∫0  2 ÷dz

x



az: gia tốc thẳng đứng.

µMSI hệ số được xác định qua cơng thức

µMSI = −0,819 + 2,32(log10 ωe ) 2 =



0,31446



Khi đó, hàm sai số được xác định như sau:

erf ( x) =



1





 −z2 

exp

∫0  2 ÷dz =

x



erf (-0,20803, 0,20803) = 0,46279





± log

MSI = 100  0,5 ±





(a



/ g ± µ MSI ) 

=

0, 4



z



3,721 %



Tương tự như vậy, tại một số điểm trên tàu ta sẽ tính được chỉ số MSI và

đưa ra những khuyến cáo cho người khai thác tàu và hành khách những khu vực

dễ bị say sóng (mũi, đi) và khả năng say sóng trong những trạng thái biển

khác nhau.

4.5. Một số khuyến nghị cho người thiết kế

Từ việc xác định chỉ số MSI, người thiết kế sẽ có cơ sở để quyết định cần

phải dùng các thiết bị giảm chành hay khơng nhằm mục đích đảm bảo điều kiện

sinh hoạt cho thuyền viên và hành khách.

Các nhà thiết kế bắt buộc phải xem xét vấn đề đảm bảo sự thuận lợi trong

sinh hoạt của con người trước và trong quá trình thiết kế ban đầu

Những vấn đề quan trọng về đảm bảo khả năng đi biển tối ưu cần được

kiểm soát bởi người thiết kế

Từ việc nghiên cứu và tính tốn chỉ số MSI, một nhận xét có thể được rút

ra như sau: giá trị chỉ số MSI khơng khác trên vị trí theo phương ngang của tàu.



33



KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Sau một thời gian nghiên cứu và học hỏi, nhóm nghiên cứu đã hồn thành

đề tài “Ước tính chỉ số đánh giá khả năng say sóng trong giai đoạn thiết kế

ban đầu”.

Trên cơ sở nghiên cứu, tổng hợp từ các tài liệu, tác giả đã đưa ra được mơ

hình tính tốn chỉ số say sóng MSI nhằm ước tính phần trăm số người có thể bị

say sóng trên tàu. Đây là chỉ tiêu thiết kế quan trọng đặc biệt đối với việc thiết

kế tàu chở khách.

Tính tốn chỉ số say sóng MSI trong giai đoạn thiết kế ban đầu là rất quan

trọng, thể hiện mỗi quan hệ mật thiết giữa việc thiết kế tàu tới các yếu tố liên

quan tới con người trên tàu đó, nhằm mục đích tạo ra được mơi trường thoải

mái, thuận lợi cho sinh hoạt của hành khách và môi trường làm việc đảm bảo

sức khỏe cho thuyền viên.

2. Kiến nghị

Đề tài mới chỉ dừng lại ở mức độ sử dụng các cơng thức thống kê để tính

tốn các yếu tố liên quan đến chòng chành tàu thủy và chỉ số MSI, như vậy chắc

chắn sẽ có sai số so với số liệu thực tế. Để khắc phục tình trạng trên, tác giả sẽ

tiếp tục nghiên cứu ứng dụng phần mềm mô phỏng để phát triển đề tài hơn nữa.



34



TÀI LIỆU THAM KHẢO



1. Tiếng Việt

[1] Ks Nguyễn Tiến Lai – Chủ biên PGS.TS.Lê Hồng Bang - Động lực học

tàu thủy, Nhà xuất bản Giao thông vận tải

[2] Nguyễn Văn Võ - Hiệu đính: Hồng Văn Oanh - Chòng chành tàu thủy

2. Tiếng Anh

[3] Griffin, M. J. (1990). Handbook of human vibration. London, Academic

Press

[4] Samson C. Stevens and Michael G. Parsons - Effects of Motion at Sea on

Crew Performance, Marine Technology, Vol. 39, No. 1, January 2002

[5] DNV - RULES FOR CLASSIFICATION - DESIGN PRINCIPLES,

DESIGN LOADS - JANUARY 2011

[6] Riola J.M., Esteban S., Giron-Sierra J.M.& Aranda J. - Motion and

Seasickness of Fast Warships

[7] O'HALON, J.F. and MC CAULEY, M.E. 1974, Motion Sickness

Incidence as a Function of Frequencyand Acceleration of Vertical Sinusoidal

Motion, Aerospace Medicine, vol. 45 pp. 366-9.

[8]



ISO



8041:1990,



Human



Response



toVibrations







Measuring



instrumentations, International Organizationfor Standardization, Geneve.

[9] BS 6841:1987, Measurement and evaluation of human exposure to wholebodymechanical vibration and repeated shock. British Standards Institution,

London



35



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHO TÀU THỰC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×