Bài Giảng Lí Thuyết Tàu

Tàu thủy: Ra đời cách đây ba, bốn ngàn năm. -Cuối năm 1999 người ta đã tìm thấy xác tàu gỗ, chôn vùi dưới đáy biển cách đây khoảng 2500 năm. -Tàu thủy đã và đang được nghiên cứu, thiết kế, ch

DANE CHOSINE VIEN NGANE KHONG CHUYEN

OC TAU THUY

23/10/2007

HUONG MODAU

ET VE SU PHAT TRIEN NGANH TAU THUYEN

iat doi cach day ba, bon ngan nim

61 nam 1999 neuodi ta da tim thay xac tau g6, chon vul TRCN biên cách đây khoảng 2500 năm

ai "au thuy da va dang duoc nghién cttu, thiét ké, ché tao

= phuc vu vào nhiêu mục đích khác nhau, đáp ứng nhu cầu

— nøày càng cao của nhân loại

- Các chủng loại tàu chủ yêu bao gôm: Tàu làm việc trên

nguyên tặc khí động học, thủy động lực, định luật

Archimesdes

23/10/2007

2, Tùu cho Wins 10009 D00:

23/10/2007

23/10/2007

5, T2U n92;

/10/Z007

Giới thiệ TWÊn-học:

Taman imate smi

TY

RT

ONS eae tk Beuc can vo tau

=cnan vit tau thuy

GHUGNG I TINH NOI TAU THUY

ra Mềm cơ bản

II TT vi 0n: ngâm nồi trong nước chịu tác

1 lực ngược chiêu nhau:

|

9 ôm toàn bộ trọng lượng bản thân tàu (tàu không), hàng hóa,

ae thiết bị, dự trữ cùng hành khách trên tàu, tác động cùng

5 s1

k a i Tot

©

ae

—— —— =

==- Là lực đây của phản ngầm nước do thân tàu chiếm chỗ, phù hợp

TU man luật Archimesdes, có chiều tác động ngược với trọng lực

Eượng chiếm nước

W=A=YV

Trong đó:

y: Tỷ trọng của nước tại vùng hoạt động của tàu (tân/m3)

V: Thê tích chiêm nước của tàu (m3)

23/10/2007

ICU Hiểm a me oe -

= ——

TH 7 6

F: Trọng lượng tàu lớn hơn lực nồi aa oo

Pao vere) du dé tau can bang, vi khi nghiéng ngang, Tene hai đường tác động lực mang gi tri nhat dinh, sinh men nghiéng, khi đó tàu quay quanh một tâm M, gọi là

DAI

Pye}| >) oats IỮØng Va Ong tam) tall

+ Tron [SAG tu:

ONG Vo) tally

WONG tang UIqICU I0 VỚO"

Ong May Chinh| Va Cac may phu

Ong Ne thong toan tau

Ong trang thiết DỊ trên Doong

lữØNG thiet Dị điện, điện tư

Øng trang thiết DỊ nói that

lương nhiên liệu, nước

lương đoan ele) ĐI, khách và dự trư

lương vạt dân va cac phan khác

Xê dịch :.gang ch" igang trọng Ng tâm: tal Yo G = EW, (2)

=W,(2)

TW (2ˆ

23/10/2007

2, Cae ty SOsKich thucc chinh:

Tàu khách đi biển cỡ lớn 7-10 2,3 - 3,1 1,36 - 1,7 12-515

Tau khach di bién 6,5 7,5 2,6 - 3,2 1,35 - 1,45 10 - 14

Tàu khách đi biển cỡ nhỏ 6,0 - 7,0 2,2 - 2,4 1,2 - 1,4 10 - 14

Tàu hàng rời 6,2 - 7,0 2,3 - 2,80 1,7 - 2,0 9 - 11

Tau container 6,2-7 2,7 -3,0 1,7-2 9-11

Tàu dầu lớn 6-7 2,5 - 3,0 1,29 - 1,40 12-14

Tàu dầu cỡ trung 6,6 - 7,5 2,3 - 2,5 1,20 - 1,31 l 12,5 - 14,0

Tàu kéo đi biển 3-4 2,4 - 3,0 1,20 - 1,40 6-8

23/10/2007

| ‘Tau khách đi biển cỡ vừa 0,65 - 0,75 0,80 - 0,85 0,96 - 0,98

Hinh 1.10: Các mặt cốt uò hình chiếu trên đường lý thuyết

27Ð}ZJ[I0/0/119)012IE92)101)2lAT9)

Hình 1.13

23/10/2007

Hinh 1.26: Dé thi Firsov

Ví dụ: Sử dụng các công thức từ (a) đến (f) xác định đặc trưng hình học đường nước thứ 4 tàu vận tải đi biển Nửa chiều rộng tàu đo tại các sườn tính toán được trình bày tại cột hai bảng sau:

-' di _ 2.89._ | ay dass

ky 3 5,25 0,456; va ko =

Bang 1.5

10 -9,36 -6,44 -13,65 -9,45 -17,4 -4,37

=-60,77 4,37 17,36

3 8,52 3,5 11,24

4 4,80 4,5 6,17

6)o = +52,46 6) = -8,31 8) = 334,22 10) = 889,55

Serre

R ` Ăn Ne = POSS | 230mm 25mm

“

Hinh 1.4, Dai

23/10/2007

GiIƯCISSiffrfiIrlle)i[ f2) iylr| TA

Đải 1, 14121012, 023 2if¿iiilil Ì

2 Gần belie) tele

3 Tall € Celf D29 Kia |e Noi can bang LONg lực và tâm nỗi cung

ƒJZ\ƒf).EfZ)f] GUNG Mot ducong thang vuong goc voi mat thoang,

cl] jie} erelale) ielnnhicel ep

Đ [F7L[©Jg]€ nop tc tong ¢ quát, khi tâm nổi nhat thoi khong nam trén

dƯƠng yung JÓC với mạt thoảng i Sỉ Ác, Khi đồ xuất hiện mot mo men nghiêng quay tau trở về vị tri can b elute oye}

dau, goi la mo men phuc hoi Mo men lam cho tau roi Khoi vi tri Can bảng ban đầu gọi là mô men nghiêng

© Gia tri mo men phụ hồi: W.L = F.L # 0

Was o

MO see Wr Hor

-

Als la mo men Phuc hol) chong lai mo men nghieng,

eo) tpl eftpe) remy erelnie) celal Osh elinieee

rlirir) 2, Ley 0019) pelea) oalele ploy etlale) emiaunveyi galonanan AGEN) lam tau nghieng nhieu hon, trucng hop nay tau

MaonG) On ain, hay mat tinh On dinh

Hinh 2.1: Mémen phuc héi

23/10/2007

On inte

Tria repre) enleintela Le} seve! hang OL]=] tz|U] Cƒ Hos lal Ca@ tac Gong

cÚz).7IeJ22ll TẾ: 6[ʃ=]£=|È| UG, vervi th Can bang ban dau, Khi tac

Orie reel tre s<rlOrle} eer) p)trel,

Ae

Tropic) note) eelpla) et} eales

`

Dug Tele g0ÏÌ 3 tii) CUA) NGoal luc tau phan Ung trong Khuon

Kno ctl) On) Cinaniialar

DUGiide GONG Cua mo men ngoai luc tau phan ung trong dieu Meta Ol) Gini GOnG

SJoele) ole) celinla động Ƒ: công sinh ra để thang ngoal lực va đưa

tau da bi nghieng den c goc khả lớn trở ve vi tri can bang ban

dau Kni ngoai luc ae con tac dong

On định ngang khi xét trong trang thai nghiéng ngang va on

dinh Goc cho truGng hop tau bi nghieng doc (chui)

2

2J2)] 22, Jf19đ0inH ban đau

92,1 Ôn ti ñ] rÌsJzInIs| Da] s11:

=Women on dinh tinh M:

* Mo men phuc hoi M_ :

- Nếu a = KG - KBva r = BM thi:

GM= BM —(KG- KB)=r-a > GZ=(r-a)sin®O (2.6)

ay don on dinh tinh Gz;

GoNapuaihke(2)6)) Go the viet lai nhu; sau;

G7 = (r —a)sirO=xrsin 0 —asin O Thani) Ofianl rsin® curdte jot lel tay Or Onl cinin Minin ceri) Vi ro DMI VaO Vi th! Cla 13, Ma 8 phu| thuoc Vao KiCh thuGc va

hình cleric) pine) sole lo)pelsen inet leyuce leh

ele c||f]f) C)|V| -Ƒ=10T 6| É[©Jp[ejt ©/6)0]ejf'©/Z

Vol dZ/db = BMS Veweh( ele —" )Vleeseb

Iưđó: - ee ES as NN Tat SOE (2.8)

MONG IOP VOI GOC Honieng & — 0, (2.8) co dang:

⁄

ie)/J8I4UI1U(@f GIÓ GQỢ QÓC Của dương cong ön định GZ, xac dinh

GVitiheo hinh| ve nhu sau:

a

Ann wuong Cla GY den on dinhingang

Cru KV IHG Herel shel Ta C5 CA)

_2IGI

TNC \

C= 0,7 — 0,57 Id ne SO trlire rerilern cuy enitiog ist) rele),

SOMIeu uiong Ke Gi thuong gap tren Cac tall:

Tau creer! lone 0;5 — 1,5 m

GY) co’: anh huGng Ion dén 6n dinh ban dau, GM can g Ic lon cang

tot, tuy nhien neu GM jon gua dan toi chu ky Jac nho, nen can Khong che Gl! trong gio’ han nhu thong ke neu tren

23/1

Gii| =4.) 0)0/61816J.6jz|9)/9/J5 0| Ð)

Gino

GM > O Je cist) en cer) erie

ai, Dieu kien) dui cho on

iiniwaln Gang tlep tuc GuUoC

Tay dÍOïl r11O rfler] 9f]ILIC rTOI C2 scril Erith:

Øn dini.cdloe Del) ier

ards

GHeUNcdortaim nahichG doc ban dau GM\;

GM, = KB + BM, =aKG (2.11)

Vị L>ỡ rliliSLI li pin 0S 0S ) nhiỀU lân, khí tính cĩ thể

lly; GM, z2 Bll(201900/1<09009)01V1e1016)17eiTee)aIfJIsla vInli

7 2 rye wt 7 | 2) 2y Ax ™

Ballon Alin Mu@Mg) Gla trong) then tal Gen On Gini

2 3,1, Apin meretaleemeh vein elfen ntelale| mele) clr) Or) liner

SE DIcicnUyen mot trong vat W tu Vi thi 2)(00/\.,z,) den vil tri

PMONeU Cao tdi nghieng dich chuyen: tở sco

GM = = CE + 0KG (2.16) Hinh 2.66

Khi co nhieu trong vat dich chuyén trén tau:

KN

Ter HS 6L), rz|L[ 240)J06J|elg] S/p]E)/=18] atelale|

GOc ric/riiaric) slefelelel:

NA) ï7.vd 5], = l/Vv dong thoi nhan t = i cm

Detdauchul them 1cm mo men can thiét:

bal 4y MOWS@) Dai toan jieh quan den tinh ale)

Vel Uirir) On) Clin an ekelanel<lUp

25I11/01010U0f10 DỌC dƠ IIGHO lOạc nhan harIØ lên Lau:

Bi0f214(001061I10)J12SIG.IJIJf)i [IOf]G JGW)i U2UI lam thay doi trong |uchaG,

CFO) Celril, MelOn) plurete Ve) arlene se) efeli Uresale) caterers

SP Cle tí9BJ9 Val W len/XUONG t ia yee lon non 10'— 15% A,

0nIfietø li UIT Có thay, đÓI như saU

Khi-do hang co t6: COI la nhan hang mang gia tri “am”, cac

cong thite Van dung khi ap dung

KaG Ginn wiethe tau khi lam hang;

CNEUNecoMichin NGMienG hGang mol

11000110 1i0i1g treo đến ổn elteln) Seis) civ

4 rlelric| (Fe) <lalny 0IVI9/019)0/Lf© cise

er) Or) cline) elope nlelerrelaie

VelO) Tell} pleyele epe)ple) Velece|

Chuva) train) eelUp

i40IP0St) O1 10] VQL V/V„ LrỌnG tạm

tzILi ti 0

5u hop can cau derrick

-Cchuyen trong vat ra man, goc

nghieng do trong vat gay ra:

lorig ly Ont eV đổi TP

fIfIjÐ peje 2G cua tau la

Cron) sj alii) | EU fe) ite] Uf etl ave

theo chieu thang dung: _

© Triely [Ol trope) iteian :

= Chieu cao tam aghieng tau sau khi hiệu cf

§ t thoang Chat long: a

Ôn là©

23/10/2007

BaI.5 Can EF “iu nc "nà Tuổi

een

Y Jiri) Calg) e isle ele)

tpl i<rel} tnyele

2 Bard tin i, Beige) coe elt:

TT Tân gọi @l2)p]e] '5§JVf6 0W=I i4 nhieu | DVI tinh

2S '6ij):LU: CIJlff1 Lí UQG Dịnh | d — đọc từ đồ thị f(V) m

5 {1ïT\ dương nước a = LCF, doc do thi m

5 |Hoanh do tam noi _CB, doc do thi f(d) i

7 |Cao do tam noi KB , doc do thi f(d) m

8 | Ban kinh tam nghieng |BM , doc do thi f(d) m

- ey ae =

ma Ƒ [ IGG tal TONG 9

cfIjif) /<fIl flfIzl£Ï NT

Cre) Nelple et Eee

—_TIdz]g „40 peu J đi từ

cho ) phep ta xac

23/10/2007

MIONGNed@ td Gay GU hinh anh ve tinh on dinh cua tau

Cf Ge JGHIEHG IC lớn, ôn định ngang quyết định những dieu kien Feline) plelb Vel ela) teyel a celtlynere) aii c=] 0p

Ogoc AgHIENG ion, tam nghieng M Khong con năm trên trục đối XUN g, tam noi B di chuyén khong phai trên cung gần tròn như

Dani dau ma theo ducng Bong không theo luật

DO tang tay don mo men ngau lực giữa lực nổi va I4S)01< IỰC

không còn tuyến tính với góc nghiêng mà chuyển hẵn sang giai

doan phi tuyen

IO , Czip\niite\yrelolal Ory elinacinlal GZ

Pele] srl) celon) lejeliaelels oy — le/ VY

i avo (Đ)cos®z0; Z = |BM(®)sinĐđ®

Carin tay on Of inh tinh theo cong thức sau:

GZ— Yoos® + (Z - Ge = 4.sin®

jGa-do tam) Aghieng moi:

Nayje— Y BM, Sin®; Z, = (Z — KB) + BM, cos®

Khnodang cach GI, khi tau nghieng:

GME = GGZ/a@ = -Y.sin® + (Z - KB).cos® — a.cos®

Kini KG = const, GZ dudc xac dinh: GZ = L, —KG.sin® (2.47)

Mo men phục hồi được xác định: M.,,= A.GZ (248)

⁄

ps lal ` nat cao tâm pinta

any

= Te 5S tary efoph less ninletin Ape, 7-[ o)90e TeJrlels] DỊP -IF€ TT

— snore ejefe ong Go)ple) ve) (¿/0¡) out GgOc nghiÊng ma on

c[]r)ï] celts ney, Goc naghieng mai tri SO tay don am ta goi la goc rigilicng) "han

20

Hình 2.13 23/10/2007

Hình 2.14

23/10/2007

30

tal do ae z\U) wong Tet 16 khoét dé vao

AN at

, ISU MS On) elialaeelale

Doi tele erie) etl) pele nnlSal

riejmianie| LF tet) 9) aise

enitinic) Nelo) Mi "Man Mg

£)WfOI)dJ Ý LÍ “iy, (tle “a r ud

ier C, Unie) Với Da tại day

Mot = Mag : AUelt plisal elle

Momien mgiaeng ll Gong vai

CeO) fie) pasa) eller atelal

2) yejale aren cl-lalaesem ania le/a 0 > o o, 0 \C

1ØI1 117 nh plaeje aa lac dong Hinh 2.24

thi KnOnG| dam Dao ôn định

Điều kiện cân và đủ để ổn DD Sư:

DN?

Y2,0n dink) Gong

| x

INOcenicll Men) CO Dadi

Tritre t&, celuy s<nveyeyepevele) elie) lelan) Vise ere)ple ety Sey 610]PF )V

tuUrorig),

Price] Urrie) Elle) eel) Srogle dieu kien thuc la mo men nghiêng t ele s(910130J12100021UII 441(0I1G) LIf1) Frìc lai (OP, DHỤ tUỐC vao qua trình tÍcr! |E/flzIr]eJ |ET9Jp]ejszIVE

WAII1j0) 5U 0ÚI1g Uyên lý cản băng công để xem ổn định

JOG Cell aghieng dui tac dong mom men dong luon Ion hơn

gOc On Ginh tinh

Van de C elite au Kini mo men nghieng tac dong dong dua chung

ta den khái niệm về ôn định bao gồm nhung trudng 1ỢP IL noac nhHi€U tac đọng đọng giật của ngoại lực vao tau như sóng, gio

dap mann vao tau

- _ al AS j 5ˆ ae - eo j ¬ dàn

7 ISU Sa tiei ny eater aly ele) aye

Tri SO gc plejiliesate Ve) Up 2/0) 6 JỐI hah MO MEA MGiNenG Gath

Oriel guy eo lat tau med sat dink trong 102 9 JIÓP và đông cfjrJeJ.1<fI9)fÏsJ'8)fPIsll°fl Se) mio ssn) nel epee nate) lela sey ee)qyemle)enl fIgfIiSrIeJ £2)M:

Triurde ce) 01) 0IÏÌl1 loi cÓi3g, cònig pHai thực hiện làm nghiêng tầu IIlIIUEDII2 2544/9110) MOMeng Gen goc nghieng nao do

Cri rigisnle, eal q nay dựa trên dịch CUYỂT thang dung diem

ieintrong INong tau G so voi tam noi B

Cong cua mo men hoi phục = khi tau TH den goc ® nao

[ey La G6) the tinh: như tích của trong ƯỢnG voi tri |

ehuyen thang ding gitfa trong tam va tam noi

CÔNG nghiêng tàu băng công hồi phục Ðo ổn định tàu nghiêng

gOc @ ;

3) Goo ngmieng dong:

Sell sri} Cele) efele else) eleyeney ey Ga dong nang ĐỀ LỆ thanh thế nang,

Iau tho: Ve trang thai ban dau Tich tu the nang lai biến

Flelele) ele)ale) akelalep

Tãi đớc nghiêng tĩnh mô men nghiễng bằng mỗ men hoi phục

Mo men tac dong động lam tau nghiêng góc lớn hơn, tuy cùng

UFj SỐ íO men

DA 9 2 GD,

ĐOI VỚI QóC nghiêng lớn hơn thì: ®, > 2 ®,

3) Goo ngmieng dong:

Sell sri} Cele) efele else) eleyeney ey Ga dong nang ĐỀ LỆ thanh thế nang,

Iau tho: Ve trang thai ban dau Tich tu the nang lai biến

Flelele) ele)ale) akelalep

Tãi đớc nghiêng tĩnh mô men nghiễng bằng mỗ men hoi phục

Mo men tac dong động lam tau nghiêng góc lớn hơn, tuy cùng

UFj SỐ íO men

DA 9 2 GD,

ĐOI VỚI QóC nghiêng lớn hơn thì: ®, > 2 ®,