Phân tích và lựa chọn thuật toán thiết kế kết cấu tàu vỏ thép theo yêu cầu của Quy phạm Việt Nam, chương 9

Dữ liệu đầu vào để giải quyết một bài toán bao gồm việc biểu diễn bài toán bằng các biểu thức toán học, xác định các ràng buộc, các điều kiện ban đầu, giới hạn nghiệm…Để giải quyết được bài toán nhanh nhất, đảm bảo được độ chính xác thì tất cả các yếu tố đầu vào phải được cung cấp đầy đủ trước khi tiến hành xây dựng các thuật toán để giải bài toán. Đối với bài toán thiết kế kết cấu tàu vỏ thép thỏa mãn yêu cầu của Quy phạm ta cần các yếu tố đầu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích và lựa chọn thuật toán thiết kế kết cấu tàu vỏ thép theo yêu cầu của Quy phạm Việt Nam, chương 9Chương 9: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN THUẬT TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU TÀU VỎ THÉP THEO YÊU CẦU CỦA QUY PHẠM VIỆT NAM3.1. DỮ LIỆU ĐẦU VÀO Dữ liệu đầu vào để giải quyết một bài toán bao gồm việc biểudiễn bài toán bằng các biểu thức toán học, xác định các ràng buộc,các điều kiện ban đầu, giới hạn nghiệm…Để giải quyết được bàitoán nhanh nhất, đảm bảo được độ chính xác thì tất cả các yếu tốđầu vào phải được cung cấp đầy đủ trước khi tiến hành xây dựngcác thuật toán để giải bài toán. Đối với bài toán thiết kế kết cấu tàuvỏ thép thỏa mãn yêu cầu của Quy phạm ta cần các yếu tố đầu vàonhư sau:3.1.1. Yêu cầu về vật liệu Như đã trình bày về vật liệu thép đóng tàu ở trên, trong đóngtàu hiện nay chủ yếu dùng thép cacbon thường và thép hợp kimcũng được sử dụng cho các chi tiết quan trọng. Cơ tính của vật liệuthép được thể hiện qua giới hạn chảy cho phép của vật liệu nhưsau: Thép cacbon thường: ch = 240 Mpa ( 2400 kg/cm 3 ) Thép hợp kim- Thép hợp kim thấp: ch = 325  390 ( Mpa)- Thép hợp kim có độ bền cao: ch = 420  690 ( Mpa)Các yêu cầu về việc sử dụng vật liệu theo quy định của Đăng kiểmtrong phần vật liệu.3.1.2. Dữ liệu về cấu hình tàu Là các thông tin đầy đủ của con tàu phục vụ cho công tácthiết kế kết cấu như: Các thông số hình học cơ bản của tàu:- Chiều dài tàu: L (m)- Chiều rộng tàu: B (m)- Chiều chìm trung bình tàu: d (m)- Chiều cao mạn: T (m)- Hệ số diện tích mặt đường nước: - Hệ số diện tích mặt cắt ngang: - Trọng tải: Phh- Hệ số béo thể tích: Cb- Lượng chiếm nước: D (DW) Đặc điểm về bố trí hệ thống kết cấu: Đối với mỗi loại tàu, theo yêu cầu về việc bố trí chung toàntàu dẫn đến yêu cầu về lựa chọn hệ thống kết cấu và quy cách bốtrí các kết cấu cơ bản của tàu. Vì nó có ý nghĩa quan trọng ảnhhưởng lớn đến hiệu quả kinh tế kỹ thuật của con tàu.3.1.3. Các công thức tính kích thước và quy cách bố trí kết cấutàu vỏ thép theo Quy phạm Việt nam 2003 – TCVN 62593.1.3.1. Khoảng cách sườn Khoảng cách sườn ngang- Khoảng cách chuẩn của các sườn ngang được tính theo công thứcsau đây: Sn = 450 + 2L (mm) (3.1)- Ở đoạn nằm trong phạm vi 0,2L tính từ mũi tàu đến vách chốngva, ở khoang mũi và khoang đuôi khoảng cách sườn ngang phảikhông lớn hơn giá trị sau:+ Tàu L < 90 (m): S n  610 (mm) hoặc khoảng cách chuẩn quyđịnh ở (3.1), lấy trị số nào nhỏ hơn.+ Tàu L  90 (m): Sn  700 (mm) hoặc khoảng cách chuẩn quyđịnh ở (3.1), lấy trị số nào nhỏ hơn.- Các yêu cầu ở trên có thể được thay đổi nếu vị trí hoặc kích thướccủa sườn được xem xét thích đáng. Khoảng cách dầm dọc- Khoảng cách chuẩn của các dầm dọc được tính theo công thứcsau đây: Sd = 550 + 2L (mm) (3.2)- Tàu L  90 (m): Nếu S  S d + 250 (mm) so với khoảng cáchchuẩn qui định ở (3.2) thì kích thước và kết cấu của đáy đôi và củacác kết cấu liên quan khác phải được xem xét đặc biệt, khoảngcách sườn tối đa không lớn hơn 1(m).- Tàu L < 90 (m): Nếu S  S d + 170 (mm) so với khoảng cách chuẩnquy định ở (3.2) thì kích thước và kết cấu của đáy đôi và của cáckết cấu liên quan khác phải được xem xét đặc biệt.3.1.3.2. Dầm dọc mạn- Tàu L < 90 (m): Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc mạn ởđoạn giữa tàu dưới boong mạn khô phải không nhỏ hơn trị số tínhtheo công thức sau đây, lấy trị số nào lớn hơn, nhưng trong mọitrường hợp phải không nhỏ hơn 30 (cm3): Wu  2,9 LSl 2 (cm3) (3.3)- Tàu L  90 (m): Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc mạn ởđoạn giữa tàu dưới boong mạn khô phải không nhỏ hơn trị số tínhtheo các công thức sau đây, lấy trị số nào lớn hơn: Wu  2,9 LSl 2(cm3) Hoặc Wu  100Shl 2 (cm3) (3.4) Trong đó: l: Khoảng cách giữa các sườn khỏe, hoặc từ vách ngang đến sườn khỏe, kể cả chiều dài của liên kết (m). h: Khoảng cách thẳng đứng từ dầm dọc mạn đang xét đến điểm ở vị trí: (d + 0,044 L - 0,54) (m). Hình 3.1: Chiều cao h L: Chiều dài tàu, nếu L  230 (m) thì lấy L = 230 (m). S: Khoảng cách giữa các dầm dọc (m).- Ra ngoài đoạn giữa tàu, môđun chống uốn của tiết diện dầm dọcmạn có thể được giảm dần về phía mũi và đuôi tàu, ở mũi và đuôitàu có thể còn bằng 0,85 trị số tính theo trên. Tuy nhiên, ở đoạn từvách chống va đến 0,15L kể từ mũi tàu môđun chống uốn tiết diệncủa dầm dọc mạn phải không nhỏ hơn trị số tính theo công thức ởtrên.- Ở đoạn giữa tàu dầm dọc mạn đặt ở dải tôn mép mạn phải cốgắng để có độ mảnh không lớn hơn 60.- Mô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc hông không cần lớn hơnmô đun chống uốn của tiết diện dầm dọc đáy.- Chiều cao tiết diện của thanh thép dẹt dùng làm dầm dọc mạn:hd ...