Đề tài: Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong việc xây dựng mô hình kiểm tra bền dàn mạn tàu hàng 53000 tấn với sự hỗ trợ của phần mềm MATLAB TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
Trang 1Đề tài: Nghiên cứu, ứng dụng
phương pháp phần tử hữu hạn trong việc xây dựng
mô hình kiểm tra bền dàn mạn tàu hàng 53000 tấn
với sự hỗ trợ của phần mềm MATLAB
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
Học viên: Đỗ Xuân Diệu Ngành: Kỹ thuật cơ khí động lực Chuyên ngành: Kỹ thuật tàu thuỷ Khoá: 2012 - 2014
Trang 2Kết cấu nội dung của đề tài
Mở đầu
Bảng danh mục các ký hiệu, hình vẽ
Chương 1: Tổng quan về độ bền kết cấu thân tàu
Chương 2: Cơ sở lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn
trong việc tính toán kiểm tra bền kết cấu tàu thủy
Chương 3: Xây dựng mô hình tính toán kiểm tra bền dàn
mạn tàu hàng 53000 tấn
Kết luận, kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Trang 3Mở đầu
Lý do chọn đề tài
Mục đích nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Nội dung nghiên cứu của đề tài
Trang 4Lý do chọn đề tài
Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là một phương pháp rất tổng quát và hữu hiệu cho lời giải nhiều lớp bài toán kỹ thuật khác nhau Từ việc phân tích trạng thái ứng suất, biến dạng trong các kết cấu cơ khí, các chi tiết của ôtô, máy bay, tàu thủy, dầm cầu, khung nhà cao tầng,
…, đến các bài toán lý thuyết trường, cơ chất lỏng, thủy đàn hồi … Với
sự trợ giúp của công nghệ thông tin và hệ thống CAD, nhiều kết cấu phức tạp cũng đó được tính toán và thiết kế chi tiết một cách dễ dàng
Hiện nay, Quy phạm các nước trên thế giới yêu cầu bài toán kiểm tra
độ bền kết cấu những tàu cỡ lớn bằng phương pháp PTHH trở nên bắt buộc Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng phương pháp PTHH vào
bài toán kiểm tra bền dàn mạn những tàu cỡ lớn là điều cần thiết
Trang 5Mục đích nghiên cứu
Xây dựng được bài toán và thiết lập được mô hình tính toán kiểm tra bền kết cấu thân tàu thuỷ theo phương pháp PTHH với điển hình là bài toán về dàn mạn tàu hàng;
Chương trình của bài toán được xây dựng trên phần mềm MATLAB R2011 bằng phương pháp phần tử hữu hạn;
Trang 6Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng:
- Cơ sở lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn trong cơ học kết cấu tàu thuỷ;
- Độ bền dàn mạn của tàu hàng 53000 tấn
Phạm vi nghiên cứu:
Đề tài tập trung giải quyết:
- Bài toán phân tích (tĩnh học) kết cấu dàn mạn đối với tàu hàng;
- Bài toán kiểm tra bền (tĩnh học) cục bộ dàn mạn tàu hàng ở trạng thái tải trọng tính toán dàn mạn (bao gồm áp lực thuỷ tĩnh và áp lực thuỷ động)
Trang 7Nội dung nghiên cứu của đề tài
Để giải quyết được các mục đích đề ra, trong đề tài sẽ giải quyết các vấn đề sau:
- Phân tích tổng quan độ bền kết cấu thân tàu để đưa ra mô hình tính toán trong bài toán phân tích độ bền kết cấu thân tàu
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn trong việc tính toán kiểm tra bền kết cấu tàu thủy từ đó xây dựng lên mô hình tính toán kiểm tra bền dàn mạn tàu hàng
- Áp dụng để xây dựng mô hình kiểm tra bền cho dàn mạn tàu hàng
53000 tấn và đánh giá kết quả thu được
Trang 8Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học của đề tài
Đề tài sẽ đưa ra mô hình kiểm tra bền dàn mạn tàu bằng phương pháp phần tử hữu hạn, cho độ chính xác và độ tin cậy của kết quả cao;
Đề tài sẽ xây dựng được các kiến thức có tính ứng dụng, là nguồn
tư liệu giúp cho sinh viên chuyên ngành đóng tàu thủy và thiết kế tàu thủy
để giải các bài toán cơ học kết cấu tàu thủy nói chung và tính toán kiểm tra bền dàn mạn bằng phương pháp phần tử hữu hạn nói riêng cũng như
áp dụng trong giảng dạy các học phần có liên quan đến cơ học tàu thuỷ đối với giảng viên
Trang 9Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài được hoàn thiện sẽ là trở thành một phần tư liệu phục vụ cho công việc thực tiễn của các cán bộ kỹ thuật trong ngành đóng tàu, là tài liệu tham khảo để giảng viên giảng dạy cũng như giúp ích cho sinh viên nắm rõ và giải quyết thấu đáo các bài toán cơ học kết cấu tàu thủy bằng phương pháp PTHH
Trang 10Nội dung nghiên cứu: Chương 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘ BỀN KẾT CẤU THÂN TÀU
cấu thân tàu thủy hiện nay
cấu thân tàu