MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Độ bền là một yêu cầu quan trọng trong quá trình thiết kế kết cấu thân tàu. Kết cấu thân tàu có đủ bền thì mới đảm bảo cho con tàu hành hải an toàn trên biển, bảo đảm an toàn cho sinh mạng của thuyền viên, hành khách cũng như bảo quản tốt được hàng hóa mà nó chuyên chở. Chính vì vậy, yêu cầu kiểm tra bền trong quá trình thiết kế kết cấu thân tàu luôn được chú ý và thực hiện nghiêm ngặt.
Trong kiểm tra độ bền kết cấu của tàu thủy, ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp lực, phương pháp sai phân hữu hạn, phương pháp tích phân và phương pháp phân tử hữu hạn. Trong đó, phương pháp phần tử hữu hạn có những ưu điểm vượt trội hơn các phương pháp còn lại về tốc độ tính toán và độ chính xác do có sự trợ giúp của máy tính điện tửvà các phần mềm chuyên ngành. Bên cạnh đó, các tổ chức đăng kiểm lớn trên thế giới như Det Norske Veritas (DNV), American Bureau of Shipping (ABS), Lloyd’s Register (LR)… cũng đã có quy định về việc phải kiểm tra độ bền kết cấu thân tàu bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn vào kiểm tra độ bền của kết cấu thân tàu là thực sự cần thiết trong thực tiễn.
Từ thực tế đó, tác giả đã đăng ký và thực hiện đề tài “Nghiên cứu, ứng
dụng phương pháp phần tử hữu hạn vào kiểm tra độ bền của dàn boong chính tàu chở container”.
2. Mục đích nghiên cứu
+ Nghiên cứu lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn trong kiểm tra độ bền của kết cấu thân tàu.
+ Xây dựng được mô hình tính toán kiểm tra độ bền dàn boong của tàu chở container.
+ Nghiên cứu, lựa chọn phần mềm phần tử hữu hạn chuyên dùng để giải quyết bài toán.
+ Ứng dụng phần mềm chuyên dung để giải quyết bài toán.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
3.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
+ Lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn trong kiểm tra độ bền của kết cấu thân tàu.
+ Độ bền dàn boong chính của tàu chở container 700 TEU.
3.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
+ Do giới hạn về thời gian, đề tài tập trung giải quyết bài toán kiểm tra bền cho dàn boong chính khoang hàng của tàu chở container 700 TEU.
+ Bài toán kiểm tra bền là bài toán kiểm tra bền tĩnh, cục bộ của kết cấu thân tàu.
+ Tải trọng trong bài toán là tải trọng tính toán của dàn boong.
4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
Đề tài gồm ba chương có nội dung như sau:
Chương 1. Tổng quan về kiểm tra độ bền kết cấu thân tàu bằng phương pháp phần tử hữu hạn
1.1. Tổng quan về phương pháp phần tử hữu hạn
1.2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn trong phân tích kết cấu
1.3. Tình hình nghiên cứu tính toán kiểm tra độ bền thân tàu bằng phương pháp phần tử hữu hạn
1.4. Phân tích, lựa chọn phần mềm
Chương 2. Mô hình tính toán kiểm tra độ bền dàn boong chính tàu thủy
2.1. Mô hình tải trọng
2.2. Mô hình liên kết
2.3. Tiêu chuẩn đánh giá kiểm tra bền cục bộ
Chương 3. Kiểm tra độ bền dàn boong chính tàu chở container 700 TEU bằng phần mềm ansys
3.1. Mô hình tính toán kiểm tra bền dàn boong chính cho tàu chở container 700 TEU
3.2. Kiểm tra độ bền dàn boong chính tàu chở container 700 TEU bằng phần mềm ANSYS
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài là tài liệu tham khảo trong việc áp dụng lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn vào kiểm tra bền dàn boong chính của tàu thủy cũng như toàn bộ kết cấu thân tàu.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài nghiên cứu thành công sẽ giúp xây dựng được mô hình của bài toán kiểm tra bền của kết cấu dàn boong tàu thủy.
Kết quả của để tài sẽ là cơ sở cho việc áp dụng phương pháp phần tửhữu hạn vào kiểm tra bền kết cấu tàu thủy.
