Kiểm soát dao động thân tàu khi thử tàu theo tiêu chí đáp ứng dao động

Mục đích của nghiên cứu này nhằm lập ra một qui trình thử dao động tàu đồng thời đo đạc, xử lí các số liệu, phân tích dao động để đưa ra các dự báo và khắc phục dao động là một nhu cầu có thực tại các nhà máy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kiểm soát dao động thân tàu khi thử tàu theo tiêu chí đáp ứng dao độngTAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K8- 2015Kiểm soát dao động thân tàu khi thử tàutheo tiêu chí đáp ứng dao động Lê Đình Tuân Trần HảiTrường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM(Bài nhận ngày 30 tháng 10 năm 2015, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 10 tháng 11 năm 2015)TÓM TẮTDao động tàu là một vấn đề lớn ảnhhưởng trực tiếp đến toàn bộ con tàu trongquá trình khai thác, vận hành. Trong côngnghiệp tàu thuỷ, sự rung động của con tàukhi vận hành do rất nhiều yếu tố khác nhautạo nên. Nó bao gồm dao động của máychính, dao động của chân vịt, của các máyphụ, các ổ đỡ, hệ thống thông gió… và rấtnhiều các thiết bị hoạt động khác. Quá trìnhdao động ảnh hưởng đến độ bền của các kếtcấu, tác động lên toàn bộ thân tàu và hoạtđộng sinh hoạt của con người trên tàu. Chínhvì vậy, việc kiểm soát và nắm bắt một cáchchính xác cũng như hạn chế tối đa rung độngtrên tàu là điều rất khó khăn và trở nên cấpthiết cho các nhà máy đóng tàu hiện nay.Bên cạnh đó, quá trình đo đạc mức dao độnglớn nhất của tàu đã đựơc các tổ chức đăngkiểm quy định một cách nghiêm ngặt trướckhi đưa tàu vào khai thác.Ở Việt Nam, việc đi sâu vào tính toán,phân tích nguyên nhân và đưa ra những dựbáo về dao động cho tàu vẫn còn nhiều hạnchế. Vì vậy, chưa đánh giá đúng về dao độngvà giải quyết nó một cách khoa học. Sau khicon tàu đã được đóng hoàn chỉnh, chúng taphải mất rất nhiều thời gian và tiền bạc đểkhắc phục hoặc thay thế để phù hợp với tiêuchuẩn dao động được quy định nghiêm ngặttừ các tổ chức đăng kiểm. Việc nghiên cứuđể lập ra một qui trình thử dao động tàu đồngthời đo đạc, xử lí các số liệu, phân tích daođộng để đưa ra các dự báo và khắc phục daođộng là một nhu cầu có thực tại các nhà máy.Đó cũng là nội dung chính của nghiên cứunày.Từ khóa: dao động tàu thủy, tiêu chuẩn đáp ứng dao động.1. GIỚI THIỆU CHUNGCùng với việc tăng kích cỡ và tốc độ của tàuthủy, dao động tàu thủy trở nên vấn đề lớn trongthiết kế và đóng mới tàu thủy. Dao động quá mứclàm hạn chế sự tiện nghi và sinh hoạt cho kháchvà thuyền viên. Ngoài những ảnh hưởng khôngmong muốn cho con người, dao động tàu quámức có thể dẫn đến phá hủy mỏi cho các chi tiếtkết cấu cục bộ hoặc làm sai lệch vận hành máymóc và thiết bị. Nghiên cứu dao động tàu thủy từtính toán mô phỏng đến đo đạc thực nghiệm cùngvới các hướng dẫn về dao động tàu của các tổchức đăng kiểm nhằm giúp cho nhà máy đóngtàu, nhà thiết kế tàu, chủ tàu các hướng dẫn thựctế khi thiết kế nhằm tránh dao động quá mức chotàu ngay giai đoạn đầu thiết kế. Nếu theo sát cáchthức được hướng dẫn với khả năng phán đoán tốtvà sâu sắc ở giai đoạn thiết kế ban đầu thì các biệnpháp đối phó ngặt nghèo hay công tác sửa sai ởTrang 51SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No.K8- 2015các giai đoạn thiết kế tiếp theo hoàn toàn có thểtránh được.Thủ tục phân tích dao động tàu dựa trênviệc phân tích mô hình phần tử hữu hạn để dựđoán đáp ứng dao động của con tàu và đánh giáthiết kế ở giai đoạn thiết kế chi tiết. Thủ tục phântích dao động này có thể tìm thấy ở hầu hết trongcác hướng dẫn phân tích ở các đăng kiểm khácnhau trên thế giới (ABS, DNV,...). Trong khi đó,quy trình đo dao động tàu khi thử tàu và đối chiếuvới các tiêu chuẩn đáp ứng về giới hạn dao độngdựa vào các tiêu chuẩn quốc tế (ISO/DIS 2631/4,BS 6841, ISO 2631, ISO 6954, ISO 10816, ISO1970,...) cũng được đề cập. Nghiên cứu này tậptrung vào việc hình thành quy trình đo dao độngtàu và đánh giá kết quả trên tàu 6800 tấn ký hiệuH181/105-01 đóng tại Saigon Shipmarin.2. DAO ĐỘNG TÀUNhìn chung việc tính toán, thiết kế và đo daođộng tàu thủy do máy chính và chân vịt liên quanđến các chủ đề chính sau: thiết kế ban đầu, phântích dao động (tính mô phỏng), đo dao động, cáctiêu chuẩn đáp ứng. Chi tiết hai nội dung đầu cóthể tìm thấy trong [1, 3, 4] và không đề cập ở đây.Để đánh giá tính năng dao động tàu, các mức độdao động thực thụ tại các vị trí trọng yếu được đođạc và đánh giá trong suốt quá trình thử tàu [2].Công việc này bao gồm các thủ tục đo dao độngliên quan đến thiết bị đo, các điều kiện đo và cácvị trí đo, xử lý số liệu và báo cáo đo đạc. Sơ đồđánh giá tổng quá dao động tàu thủy tổng quátđược trình bày trên Hình 1.Tiếp theo đối chiếu kết quả đo này với cáctiêu chí đáp ứng về giới hạn dao động cho sự dễchịu và sinh hoạt đối với con người, các kết cấucục bộ và máy móc theo các tiêu chuẩn quốc tế.Hình 2 là ví dụ tiêu biểu trong kiểm soát dao độngbằng tiêu chuẩn, ISO 6954 - Tiêu chuẩn kiểm soátmức dao động áp dụng cho thủy thủ đoàn và hànhkhách do dao động cơ học [1].Hình 1. Sơ đồ tổng quát đánh giá dao động tàu thủyPage 52TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 18, SOÁ K8- 2015Thiết bị đo dao động và các quy trình đánhgiá đối với dao động của thân tàu và kết cấu hỗtrợ, kết cấu cục bộ, máy đẩy chính và hệ trục, cácmáy móc khác và thiết bị là các nội dung cần lưuý trong đo dao động tàu thủy. ...