Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực đà nẵng, chương 15

Chia sẻ: Do Van Nga Te | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

78
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phân bố lực nổi tác dụng lên tàu đang nằm trên sóng bs(x) = bt(x) + b(x) Với: bs(x): là lực nổi tàu trên sóng. bt(x): là lực nổi tàu trên nước tĩnh. b(x): là lực nổi bổ sung của tàu trên sóng, có giá trị dương khi mặt sóng cao hơn mặt nước tĩnh và âm khi mặt sóng nằm dưới mặt nước tĩnh và được xác định theo công thức: là độ thay đổi diện tích mặt cắt ngang thân tàu khi mức nước của sóng dâng lên hay hạ xuống so với mực nước tĩnh ban đầu....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân tích và thiết kế kết cấu một mẫu tàu câu vỏ gỗ khu vực đà nẵng, chương 15

66 chương 15: Phân bố lực nổi tác dụng lên tàu đang nằm trên sóng bs(x) = bt(x) + b(x) Với: bs(x): là lực nổi tàu trên sóng. bt(x): là lực nổi tàu trên nước tĩnh. b(x): là lực nổi bổ sung của tàu trên sóng, có giá trị dương khi mặt sóng cao hơn mặt nước tĩnh và âm khi mặt sóng nằm dưới mặt nước tĩnh và được xác định theo công thức: b(x) = bs(x) - bt(x) =.(x); (x) là độ thay đổi diện tích mặt cắt ngang thân tàu khi mức nước của sóng dâng lên hay hạ xuống so với mực nước tĩnh ban đầu. (x) = s(x) - t(x) t(x): diện tích mặt cắt ngang tàu trên nước tĩnh s(x): diện tích mặt cắt ngang tàu trên sóng  Cân bằng dọc tàu trên sóng: Sau khi xây dựng được profin sóng ta tiến hành cân bằng dọc tàu trên sóng.
67 Đặt profin sóng vừa vẽ lên đồ thị BonGien sao cho trục của sóng trùng với đường nước thiết kế sau đó dựa trên cơ sở điều kiện nổi trên mặt sóng tàu vẫn nằm ở vị trí cân bằng tĩnh nên phần diện tích phía trên và phía dưới trục so sánh của đường cong phân bố lực nổi và hoành độ trọng tâm tương ứng của chúng phải bằng nhau để tiến hành cân bằng dọc tàu bằng cách hiệu chỉnh profin sóng trên đồ thị BonGien để đạt được điều kiện trên. Hình 3.14. Tàu nằm trên đỉnh sóng Sau khi tìm được vị trí thực của tàu trên sóng, từ đồ thi BonGien xác định được diện tích các mặt cắt ngang trên các khoảng sườn như sau:  Trường hợp tàu nằm trên đỉnh sóng: 0 = 0 (m2) 7 = 6,96 (m2) 14 = 4,68 (m2) 1 = 0 (m2) 8 = 8,14 (m2) 15 = 2,92 (m2) 2 = 0 (m2) 9 = 8,92 (m2) 16 = 1,44 (m2)
68 3 = 0 (m2) 10 = 9,12 (m2) 17 = 0 (m2) 4 = 1,28 (m2) 11 = 8,94 (m2) 18 = 0 (m2) 5 = 3,6 (m2) 12 = 7,72 (m2) 19 = 0 (m2) 6 = 5,46 (m2) 13 = 6,34 (m2) 20 = 0 (m2) Lượng chiếm nước khi tàu nằm trên đỉnh sóng : D = .V (tấn)    n   L/ 2  n Với: V / 2  dx  L  i   0  67,9(m3 ) L  i 0  2    D = .V = 1,025 . 67,9 = 69,5 (tấn) Xác định nội lực khi tàu nổi trên đỉnh sóng được trình bày ở bảng tính moment, lực cắt phụ sau:
79 Bảng 3.9. Bảng tính moment uốn và lực cắt phụ trên đỉnh sóng. Diện Diện Lực tích tích cắt Moment Moment Hiệu 2 Lực nổi Tổng Hiệu STT mặt mặt Tổng Lực cắt trên trên Hiệu trên Khảng diện Tổng trên sóng tích chỉnh Sườn sườn sườn tích N(x)= sóng sóng chỉnh sóng sườn tích từng cặp b(x) phân lực cắt lý trên trên phân (7).L/2 N(x)= M(x)= moment M(x) = lý s=t si+si+1 =(5)L/2 (6) N(20)i/20 thuyết đỉnh nước (7) (tấn) (9)- (8).L/2 M(20)i/20 (12)- thuyết sóng tĩnh (2) -(3) (tấn) (m2) (tấn) (10) (tấn.m) (13) s(m2) t(m2) (tấn) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0.06 0.06 0.00 3.16 3.2 0-1 2 0.34 0 -0.34 -0.34 -0.16 -0.16 -0.16 -0.07 0.11 0.18 -0.07 6.33 6.4 1-2 3 2.58 0 -2.58 -2.92 -1.35 -1.66 -1.97 -0.75 0.17 0.91 -0.89 9.49 10.4 2-3 4 4 1.28 -2.72 -5.3 -2.44 -5.45 -9.09 -2.45 0.22 2.67 -4.09 12.65 16.7 3-4 5 4.98 3.6 -1.38 -4.1 -1.89 -9.79 -24.33 -4.40 0.28 4.68 -10.95 15.82 26.8 4-5 - 6 5-6 5.34 5.46 0.12 -1.26 -0.58 12.26 -46.37 -5.52 0.33 5.85 -20.87 18.98 39.8 - 7 6-7 5.38 6.96 1.58 1.7 0.78 12.06 -70.69 -5.43 0.39 5.81 -31.81 22.14 54.0 8 5.46 8.14 2.68 4.26 1.96 -9.31 -92.06 -4.19 0.44 4.63 -41.43 25.30 66.7 7-8 - 9 8-9 5.46 8.92 3.46 6.14 2.83 -4.51 105.88 -2.03 0.50 2.52 -47.64 28.47 76.1
80 - 10 9-10 5.56 9.12 3.56 7.02 3.24 1.56 108.83 0.70 0.55 -0.15 -48.97 31.63 80.6 11 5.54 8.94 3.4 6.96 3.21 8.01 -99.26 3.60 0.61 -3.00 -44.67 34.79 79.5 10-11 12 5.18 7.72 2.54 5.94 2.74 13.96 -77.30 6.28 0.66 -5.62 -34.78 37.96 72.7 11-12 13 5.16 6.34 1.18 3.72 1.72 18.41 -44.93 8.29 0.72 -7.57 -20.22 41.12 61.3 12-13 14 4.94 4.68 -0.26 0.92 0.42 20.55 -5.96 9.25 0.77 -8.48 -2.68 44.28 47.0 13-14 15 4.58 2.92 -1.66 -1.92 -0.89 20.09 34.69 9.04 0.83 -8.22 15.61 47.45 31.8 14-15 16 4.06 1.44 -2.62 -4.28 -1.97 17.23 72.01 7.75 0.88 -6.87 32.40 50.61 18.2 15-16 17 3.1 0 -3.1 -5.72 -2.64 12.62 101.86 5.68 0.94 -4.74 45.84 53.77 7.9 16-17 18 1.86 0 -1.86 -4.96 -2.29 7.69 122.18 3.46 0.99 -2.47 54.98 56.93 2.0 17-18 19 0.9 0 -0.9 -2.76 -1.27 4.13 134.00 1.86 1.05 -0.81 60.30 60.10 -0.2 18-19 20 0 0 0 -0.9 -0.42 2.44 140.58 1.10 1.10 0.00 63.26 63.26 0.0 19-20
80 Biểu đồ lực nổi, lực cắt và moment uốn trên đỉnh sóng được thể hiện như sau: Biểu đồ phân bố lực nổi trên đỉnh sóng 4 3.24 3.21 2.83 2.74 3 1.96 2 1.72 1 0.78 0.42 0 0 1 -0.16 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -0.58 -0.42 -1 -0.89 -1.35 -1.27 -2 -1.89 -1.97 -2.44 -2.29 -3 -2.64 Biểu đồ lực cắt phụ trên đỉnh sóng 8.00 6.00 5.85 5.81 4.68 4.63 4.00 2.67 2.52 2.00 0.91 0.00 0.06 0.18 -0.15 0.00 -0.81 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -2.00 -2.47 -3.00 -4.00 -4.74 -6.00 -5.62 -6.87 -8.00 -7.57 -8.48 -8.22 -10.00 Biểu đồ moment uốn phụ trên đỉnh sóng
81 90.0 80.0 80.6 79.5 76.1 72.7 70.0 66.7 60.0 61.3 54.0 50.0 47.0 40.0 39.8 30.0 31.8 26.8 20.0 18.2 16.7 10.0 10.4 7.9 6.4 3.2 2.0 -0.2 0.0 0.0 -10.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Hình 3.15. Biểu đồ lực nổi, lực cắt và moment uốn tàu trên đỉnh sóng  Trường hợp tàu nằm trên đáy sóng: Hình 3.16. Tàu nằm trên đáy sóng Diện tích mặt cắt ngang trên đáy sóng được xác định trên đồ thị BonGien có giá trị như sau: 0 = 1,75 (m2) 7 = 3,13 14 = 3,83
82 (m2) (m2) 8 = 2,05 15 = 4,93 1 = 3,65 (m2) (m2) (m2) 9 = 1,39 16 = 5,75 2 = 5,25 (m2) (m2) (m2) 10 = 1,17 17 = 5,71 3 = 6,45 (m2) (m2) (m2) 11 = 1,39 18 = 4,57 4 = 6,49 (m2) (m2) (m2) 12 = 1,87 19 = 2,67 5 = 5,95 (m2) (m2) (m2) 13 = 2,75 20 = 0 6 = 4,65 (m2) (m2) (m2) Lượng chiếm nước khi tàu nằm trên đáy sóng : D = .V (tấn)    n   L/2  n Với: V / 2  dx  L   i   0   67, 07(m ) 3 L  i 0  2    D = .V = 1,025 . 67,07 = 68,75 (tấn) Xác định nội lực khi tàu nổi trên đáy sóng được trình bày ở bảng tính moment, lực cắt phụ sau:
82 Bảng 3.10. Bảng tính moment uốn và lực cắt phụ trên đáy sóng. Diện Diện Lực tích tích Hiệu 2 cắt Moment Moment Lực nổi Tổng Hiệu STT mặt mặt diện Tổng Lực cắt trên trên Hiệu trên Khảng Tổng trên sóng tích chỉnh Sườn sườn sườn tích tích N(x)= sóng sóng chỉnh sóng sườn b(x) phân lực cắt lý trên trên s=t từng cặp phân (7).L/2 N(x)= M(x)= moment M(x) = lý nước (2) -(3) si+si+1 =(5)L/2 (6) (7) N(20)i/20 thuyết đáy 2 (tấn) (9)- (8).L/2 M(20)i/20 (12)- thuyết (tấn) (m ) (tấn) sóng tĩnh (m2) (10) (tấn.m) (13) s(m2) t(m2) (tấn) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) 0 0 1.75 1.75 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 3.65 3.65 5.4 2.49 2.49 2.49 1.12 -0.01 -1.13 1.12 5.21 4.1 0-1 2 0.34 5.25 4.91 8.56 3.95 8.93 13.91 4.02 -0.03 -4.05 6.26 10.43 4.2 1-2 3 2.58 6.45 3.87 8.78 4.05 16.93 39.77 7.62 -0.04 -7.66 17.90 15.64 -2.3 2-3 - 4 3-4 4 6.49 2.49 6.36 2.93 23.91 80.61 10.76 -0.06 10.82 36.27 20.86 -15.4 - 5 4-5 4.98 5.95 0.97 3.46 1.60 28.44 132.96 12.80 -0.07 12.87 59.83 26.07 -33.8 - 6 5-6 5.34 4.65 -0.69 0.28 0.13 30.17 191.57 13.57 -0.08 13.66 86.20 31.29 -54.9 - 7 6-7 5.38 3.13 -2.25 -2.94 -1.36 28.94 250.67 13.02 -0.10 13.12 112.80 36.50 -76.3 - 8 7-8 5.46 2.05 -3.41 -5.66 -2.61 24.97 304.58 11.24 -0.11 11.35 137.06 41.72 -95.3
83 9 5.46 1.39 -4.07 -7.48 -3.45 18.91 348.47 8.51 -0.13 -8.64 156.81 46.93 -109.9 8-9 10 5.56 1.17 -4.39 -8.46 -3.90 11.56 378.94 5.20 -0.14 -5.34 170.52 52.15 -118.4 9-10 11 5.54 1.39 -4.15 -8.54 -3.94 3.72 394.21 1.67 -0.15 -1.83 177.40 57.36 -120.0 10-11 12 5.18 1.87 -3.31 -7.46 -3.44 -3.66 394.27 -1.65 -0.17 1.48 177.42 62.58 -114.8 11-12 13 5.16 2.75 -2.41 -5.72 -2.64 -9.74 380.86 -4.38 -0.18 4.20 171.39 67.79 -103.6 12-13 - 14 13-14 4.94 3.83 -1.11 -3.52 -1.62 14.00 357.12 -6.30 -0.20 6.11 160.70 73.01 -87.7 - 15 14-15 4.58 4.93 0.35 -0.76 -0.35 15.98 327.14 -7.19 -0.21 6.98 147.21 78.22 -69.0 - 16 15-16 4.06 5.75 1.69 2.04 0.94 15.39 295.77 -6.92 -0.22 6.70 133.10 83.44 -49.7 - 17 16-17 3.1 5.71 2.61 4.3 1.98 12.46 267.92 -5.61 -0.24 5.37 120.56 88.65 -31.9 18 1.86 4.57 2.71 5.32 2.45 -8.03 247.43 -3.61 -0.25 3.36 111.34 93.87 -17.5 17-18 19 0.9 2.67 1.77 4.48 2.07 -3.51 235.90 -1.58 -0.27 1.31 106.16 99.08 -7.1 18-19 20 0 0 0 1.77 0.82 -0.62 231.77 -0.28 -0.28 0.00 104.30 104.30 0.0 19-20
84 Biểu đồ lực nổi, lực cắt và moment uốn trên đáy sóng được thể hiện như sau: Biểu đồ phân bố lực nổi trên đáy sóng 5.00 3.95 4.05 4.00 2.93 3.00 2.49 2.45 1.98 2.07 2.00 1.60 0.94 0.82 1.00 0.13 0.00 -1.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 -0.35 16 15 17 18 19 20 -2.00 -1.36 -1.62 -3.00 -2.61 -2.64 -4.00 -3.45 -3.44 -3.90-3.94 -5.00 Biểu đồ lực cắt phụ trên đáy sóng 10.00 6.98 6.70 6.11 5.00 5.37 4.20 3.36 1.48 1.31 0.00 0.00 -1.13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11-1.83 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -4.05 -5.00 -5.34 -7.66 -8.64 -10.00 -10.82 -11.35 -12.87 -13.12 -13.66 -15.00 Biểu đồ moment uốn phụ trên đáy sóng
85 20.0 0.0 4.1 4.2 0.0 -2.3 -7.1 1 2 3 4 -15.4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -20.0 -17.5 -33.8 -31.9 -40.0 -49.7 -54.9 -60.0 -69.0 -80.0 -76.3 -87.7 -95.3 -100.0 -103.6 -109.9 -114.8 -118.4120.0 -120.0 - -140.0 Hình 3.17. Biểu đồ lực nổi, lực cắt và moment uốn tàu trên đáy sóng