Nghiên cứu ứng dụng và khai thác phần mềm tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn trong tính toán kết cấu thân tàu

- Định hướng phát triển kinh tế xã hội đã chỉ rõ phải xây dựng kết cấu hạ tầng biển gắn với phát triển mạnh các ngành dịch vụ; xây dựng tuyến đường ven biển, trong đó, có một số đoạn cao

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

────────────────

BẢN CAM ĐOAN

Kính gửi: Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tôi tên là : Ngô Xuân Hải

Sinh ngày : 25/07/1981

Học viên lớp : Cao học Cơ khí động lực

Chuyên ngành : Kỹ thuật tầu thủy

Khóa : 2006 - 2008

Số CMND : 012292713

Hiện công tác tại : Công ty Cổ phần Kỹ thuật đóng tàu Vinashin

Tôi xin cam đoan và chịu trách nhiệm trước pháp luật về những nội dung cam đoạn sau đây:

ph ần mềm tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn trong tính toán thi ết kế thân tầu’, tôi toàn quyền sở hữu trí tuệ đề tài này theo quy định

của pháp luật Tôi xin cam kết không có bất kỳ tranh chấp hay khiếu nại nào;

2 Những thông tin về nhân thân trong bản cam đoan này là đúng sự thật;

3 Văn bản cam đoan này được lập hoàn toàn tự nguyện, không bị lừa dối, ép buộc

Hà N ội, ngày 30 tháng 09 năm 2008

Người lập

Ngô Xuân H ải

Cũng nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô giáo trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập tại trường

Cuối cùng tôi xin cảm ơn sự động viên, khích lệ của các thành viên trong gia đình

Hà Nội ngày 30 tháng 09 năm 2008

Học viên

Ngô Xuân Hải

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẦN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

BẢN CAM ĐOAN……… 01

LỜI CẢM ƠN ………03

MỤC LỤC…… ………….……… 05

MỞ ĐẦU…….……….……… 06

CHƯƠNG I TỔNG QUAN……… 12

1.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp PTHH……… 12

1.2 Cơ sở lý thuyết của phần mềm Veristar Hull……… 21

C HƯƠNG II ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PTHH TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÂN TẦU… ………34

2.1 Giới thiệu chung về sêri tầu 58 000 DWT……… 34

2.2 Tính toán sơ bộ ( bằng phần mềm Mars)………39

2.3 Tính toán sức bền chung……….44

2.3.1 Xây dựng mô hình tính toán……… 44

2.3.2 Đánh giá kết quả tính toán ………58

2.4 Tính toán sức bền cục bộ……… 107

2.4.1 Xây dựng mô hình tính toán……….107

2.4.2 Đánh giá kết quả tính toán……… 112

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ……… 114

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… ……… 117

TÀI LI ỆU THAM KHẢO……… ……… 119

PHỤ LỤC……… 119

MỞ ĐẦU

Việt Nam có vùng lãnh thổ cong hình chữ S, chạy dọc phía Đông bán đảo Đông Dương, thuộc khu vực Đông Nam Á Phía Đông, Nam và Tây Nam giáp biển Thái Bình Dương; tiếp giáp với Trung Quốc ở phía Bắc, với Lào và Căm-pu-chia ở phía Tây Phần đất liền của Việt Nam trải dài từ 23o23' đến 08o02' vĩ độ Bắc và chiều ngang từ 102o08' đến 109o28' kinh độ Đông Chiều dài tính theo đường thẳng trong đất liền từ Bắc xuống Nam khoảng 1.650 km Chiều ngang từ Đông sang Tây nơi rộng nhất trên đất liền là 600 km, nơi hẹp nhất 50 km

Nước ta có ba mặt Đông, Nam và Tây-Nam trông ra biển với bờ biển dài 3.260 km, từ Móng Cái ở phía Bắc đến Hà Tiên ở phía Tây Nam Phần Biển Đông thuộc chủ quyền Việt Nam mở rộng về phía Đông và Đông Nam, có thềm lục địa, các đảo và quần đảo lớn nhỏ bao bọc Chỉ riêng Vịnh Bắc Bộ đã tập trung một quần thể gần 3.000 hòn đảo trong khu vực Vịnh Hạ Long, Bái Tử Long, các đảo Cát Hải, Cát Bà, đảo Bạch Long Vĩ Xa hơn là quần đảo Hoàng

Sa và Trường Sa Phía Tây - Nam và Nam có các nhóm đảo Côn Sơn, Phú Quốc

và Thổ Chu

Biển Đông được coi là “biển vàng” trong thời đại hiện nay Khối lượng hàng hoá xuất nhập khẩu của thế giới qua vùng biển Đông là rất lớn Số lượng các nhà kinh doanh và khách du lịch đi qua đây cũng sẽ tăng vọt Du lịch và vận tải hành khách qua Biển Đông - bằng tàu thuỷ và bằng máy bay - sẽ bùng bổ Điều đó tạo cho Biển Đông những lợi ích khổng lồ

Việt Nam nằm ở rìa biển Đông, án ngữ trên các tuyến hàng hải và hàng không huyết mạch thông thương giữa Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương, giữa

châu Âu, Trung Cận Đông với Trung Quốc, Nhật Bản và các nước trong khu vực, Biển Đông đóng vai trò là chiếc "cầu nối" cực kỳ quan trọng, là điều kiện rất thuận lợi để giao lưu kinh tế giữa nước ta với các nước trên thế giới, đặc biệt

là với các nước trong khu vực Châu Á - Thái Bình Dương, khu vực phát triển kinh tế năng động và có một số trung tâm kinh tế của thế giới Đây là điều kiện địa lợi đặc biệt để phát triển, trong đó, vận tải biển đóng vai trò quan trọng thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế

Nhận thức được tầm quan trọng của biển, Ban chấp hành Trung ương

Đảng khoá X đã ra nghị quyết về “Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020”

Có thể nói, đây là một văn bản quan trọng thể hiện sự quyết tâm của Đảng và Nhà nước ta trong việc tận dụng và khai thác tối đa tiềm năng biển Dưới đây là một số nội dung quan trọng của chiến lược:

- Mục tiêu tổng quát: Đến năm 2020, phấn đấu đưa nước ta trở thành quốc gia mạnh về biển, làm giàu từ biển, bảo đảm vững chắc chủ quyền quốc gia trên biển, đảo, góp phần quan trọng trong sự nghiệp CNH-HĐH, làm cho đất nước giàu, mạnh

- Mục tiêu cụ thể: trong đó nhấn mạnh phải phát triển các ngành dịch vụ biển, xây dựng một số khu kinh tế mạnh ven biển, mở rộng hợp tác quốc tế trong các lĩnh vực về biển

- Định hướng phát triển kinh tế xã hội đã chỉ rõ phải xây dựng kết cấu hạ tầng biển gắn với phát triển mạnh các ngành dịch vụ; xây dựng tuyến đường ven biển, trong đó, có một số đoạn cao tốc và các tuyến vận tải cao tốc trên biển; Hình thành một số lĩnh vực kinh tế mạnh gắn với xây dựng các trung tâm kinh tế

để ra biển, làm động lực thúc đẩy sự phát triển của đất nước

Đến năm 2020, thứ tự phát triển kinh tế biển đứng đầu là Khai thác, chế biến dầu, khí thứ hai là Kinh tế hàng hải Nhưng sau năm 2020, thứ tự hai ngành này có sự thay đổi

Trước mắt phải tập trung đầu tư phát triển du lịch biển, xây dựng cảng biển, phát triển công nghiệp đóng tàu, xây dựng đội tàu mạnh, phát triển những ngành dịch vụ mũi nhọn như vận tải biển, các khu kinh tế ven biển

hệ thống cảng biển quốc gia, xây dựng đồng bộ một số cảng đạt tiêu chuẩn khu vực và quốc tế, đặc biệt chú trọng các cảng nước sâu ở cả ba miền Bắc Trung Nam, tạo những cửa mở lớn vươn ra biển thông với quốc tế; Sớm hoàn chỉnh, khai thác có hiệu quả hệ thống sân bay ven biển, xây dựng tuyến đường ven biển

và đường cao tốc Bắc Nam trên biển

- Định hướng chiến lược các vùng biển:

+ Vùng biển và ven biển phía Bắc (Quảng Ninh-Ninh Bình): Xây dựng khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh thành trung tâm kinh tế mạnh, nòng cốt là cảng biển, công nghiệp và du lịch biển làm đầu tàu lôi kéo cả vùng phát triển Hình thành và phát triển các khu kinh tế tổng hợp, cụm công nghiệp ven biển Phát triển các khu kinh tế thương mại gắn với vành đai kinh tế ven biển Vịnh Bắc Bộ trên cơ sở xây dựng tuyến đường ven biển, cảng biển, các khu kinh tế, các thành phố, thị xã thị trấn ở dải ven biển

+ Vùng biển và ven biển Bắc Trung Bộ, duyên hải Trung Bộ (Thanh Hóa – Bình Thuận): Xây dựng Đà Nẵng thành trung tâm phát triển các lĩnh vực liên quan đến biển của vùng, là một trong ba trung tâm kinh tế biển lớn của nước ta Xây dựng hành lang kinh tế trên cơ sở tuyến cao tốc Bắc – Nam, các cảng nước

sâu, sân bay quốc tế, phát triển các đô thị ven biển Xây dựng các khu kinh tế tổng hợp; chú trọng phát triển kinh tế hàng hải, du lịch

+ Vùng biển và ven biển Đông Nam Bộ (Bà Rịa – Vũng Tàu – Thành phố

Hồ Chí Minh): Phát triển thành phố Vũng Tàu thành trung tâm hướng ra biển của vùng Hình thành các tuyến hành lang kinh tế, các khu công nghiệp, trong đó quan trọng nhất là tuyến hành lang kinh tế dọc quốc lộ 51

+ Vùng biển và ven biển Tây Nam Bộ (Tiền Giang – Cà Mau – Kiên Giang): Xây dựng Phú Quốc thành trung tâm kinh tế lớn của vùng hướng mạnh

ra biển Đến năm 2020, cơ bản xây dựng Phú Quốc thành trung tâm du lịch sinh thái chất lượng cao và trung tâm giao thương quốc tế Hình thành và phát triển tuyến hành lang kinh tế ven biển phía Tây (Rạch Giá – Hà Tiên) và tuyến hành lang kinh tế ven biển phía Đông (Bạc Liêu - Ghềnh Hào – Cà Mau – Năm Căn) gắn với xây dựng khu công nghiệp khí - điện - đạm Cà Mau

Góp phần thực hiện tốt các định hướng đề ra, một trong những nhiệm vụ

và giải pháp của chiến lược là Xây dựng một số tập đoàn kinh tế mạnh làm lực lượng nòng cốt trong phát triển kinh tế biển với sự tham gia của mọi thành phần kinh tế Các lĩnh vực cần được đặc biệt chú ý là điều tra, khai thác và chế biến dầu, khí, khoáng sản; hàng hải; công nghiệp đóng tàu; vận tải biển; khai thác và chế biến hải sản

Rõ ràng là, chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020 thể hiện nhận thức mới về biển của Đảng và Nhà nước ra, đồng thời đề ra đường hướng phát triển cho ngành kinh tế biển nói chung, trong đó có vận tải biển Mở đầu nghị quyết

có câu “ Thế kỷ XXI được thế giới xem là thế kỷ của đại dương Các quốc gia có biển đề rất quan tâm đến biển và coi trọng việc xây dựng Chiến lược biển” Qua

đó, chúng ta có thể thấy tính cấp thiết của việc phát triển kinh tế biển Việc phát triển kinh tế biển không phải là chiến lược được thực hiện trong tương lai mà phải được thực hiện ngay từ bây giờ, ngay lúc này Việc xây dựng tuyến vận tải cao tốc Bắc Nam là việc làm cụ thể, cần thiết và đúng đắn thể hiện rõ chiến lược biển Việt Nam

Từ khi ra đời, vận tải biển luôn khẳng định được hiệu quả và vai trò của mình trong các loại hình vận tải Với 3.260 km đường biển, vận tải biển Việt Nam đã và đang từng bước phát triển để hoà nhịp với sự phát triển của Việt Nam Hiện tại, nước ta có hơn 100 cầu cảng, trong đó có 24 cảng biển chính

ký hoạt động, tăng 2,1% so với năm 2005 Tổng dung tích đăng ký 2.294.016

GT, tổng trọng tải 3.447.474 DWT, tăng 10,66%; trong đó tàu hàng khô là 720 chiếc với tổng trọng tải 1.940.504 DWT, tàu container là 22 chiếc với tổng trọng tải 208.668 DWT, tàu hàng lỏng là 80 chiếc với tổng trọng tải 718.474 DWT

Cùng với sự gia tăng về số lượng tàu và tấn trọng tải, thị phần hàng hóa đội tàu quốc gia giành được trong những năm gần đây không ngừng tăng Nếu như năm 2000 tổng sản lượng vận tải của đội tàu biển quốc gia mới chỉ đạt 18,7 triệu tấn, thì năm 2005 đã đạt 42,6 triệu tấn, trong đó sản lượng vận tải nước ngoài là 26,5 triệu tấn, tăng 127,8% so với năm 2000 Thị phần vận tải hàng hóa xuất nhập khẩu của đội tàu biển VN đã tăng từ 13,5% năm 2000 lên 21% vào năm 2005

với tổng dung tích 266,103 triệu GT, tăng 12,74% so với năm 2005; trong đó có

33.839 lượt tàu nội, tăng 12,88% Đặc biệt là hoạt động hàng hải tăng mạnh ở các vùng kinh tế trọng điểm

Sản lượng hàng hoá thông qua các cảng biển Việt Nam năm 2006 đạt 154,498 triệu tấn, tăng 11,02% so với năm 2005 Trong đó hàng container đạt 3,42 triệu TEUs, tăng 17,51%, hàng khô đạt 67,761 triệu tấn, tăng 11,84% Đáng chú ý hàng quá cảnh đạt 14,736 triệu tấn, tăng 15,73%; Sản lượng hàng hoá vận tải của đội tàu biển Việt Nam đạt được trong năm 2006 là 49,48 triệu tấn, tăng 19% so với năm 2005 Trong đó sản lượng vận tải biển nước ngoài đạt 36,3 triệu tấn, sản lượng vận tải biển trong nước đạt 13,18 triệu tấn, vận tải container đạt 1,14 triệu TEU

Theo Cục Hàng hải VN, sản lượng vận tải biển năm 2007 ước đạt 59,376 triệu tấn hàng hoá, tăng 20% so với năm 2006 Trong đó, container đạt 1,347 triệu TEU, tăng 21%, vận tải nước ngoài đạt 44,286 triệu tấn và vận tải trong nước đạt 15,090 triệu tấn

rằng Việt Nam sẽ trở thành một nước công nghiệp mạnh Để đạt được kết quả cao chúng ta cần tận dụng và khai thác những thế mạnh của mình đó là việc khai thác tiềm năng biển Nói đến tiềm năng của biển phải kể đến vận tải đường biển

mà từ trước tới giờ chúng ta chưa thực sự đầu tư nên nguồn thu từ loại hình này chưa đáng kể Chính vì vây mà trong thời gian tới chúng ta cần có sự đầu tư lớn hơn, quy mô hơn để ta có thể thu lợi lớn từ biển như vận tải biển, du lịch biển v.v…

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN

1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PTHH

trường liên tục Lời giải của bài toán thường đươc thể hiện dưới dạng các phương trình vi phân phức tạp, khó đưa ra được lời giải chính xác cũng như lời giải gần đúng ở mức độ cháp nhận được Cách giải bài toán sẽ càng khó khăn

nếu kết cấu có hình dạng bất kỳ, chịu lực phức tạp và được chế tạo bằng nhiều

loại vật liệu không đồng nhất

Trong tính toán kết cấu, ý đồ thay thế môi trường liên tục bằng một tập hợp các phần tử gián đoạn với số lơ]ngj hữu hạn đã xuất hiện từ lâu Ngay từ thế

kỷ 18, Euler đã kiến nghị thay thế màng mỏng bằng một hệ dây mềm trực giao Năm 1774, Bernoulli đã thay thế tấm chữ nhật băng một hệ dầm trực giao để nghiên cứu dao động.Đầu thế kỷ XX, Timoshenko đã thực hiện tính đập chắn bằng mô hình tính có dạng vòm – côngxon Năm 1941, Hrennikoff đã xem một vật thể đàn hồi như một hệ thanh khớp không gian Năm 1956, Rzanhitxưn mô hình hóa môi trường liên tục bằng một hệ thanh phẳng hoặc không gian và đã tìm được những điều kiện tương đương giữa vật thể và mô hình thay thế nhưng chỉ áp dụng cho trường hợp hệ số Poisson n = ¼ Năm 1970, Absi đã đưa ra một cách giải quyết tổng quát để xác lập một hệ tương đương thay thế một hệ thực bằng cách xét thế năng biến dạng giữa hệ thực và hệ thay thế

Phương pháp PTHH được bắt nguồn từ những ý niệm đó từ những năm đầu thập kỷ 60, các tác giả đầu tiên đã viết và công bố tài liệu về phương pháp này như H C Martin, M J Turner, … Đặc biệt O C Zienkiewic, năm 1970 đã dùng thuật ngữ phâng tử hữu hạn để đặt tên phương pháp Trong bài báo với tên

“Phương pháp PTHH từ trực giác đến tổng quát” đăng trong tạp chí cơ học ứng dụng thế giới, Zienkiewic đã trình bày một cách cô đọng, súc tích, ý nghĩa nội dung và khả năng to lớn của phương pháp PTHH Cũng trong bài báo này, ông

đã giới thiệu, tóm tắt 106 công trình có giá trị của nhiều tác giả đã công bố trong giai đoạn 1956 – 1970 có liên quan trực tiếp đến phương pháp phần tử hữu hạn

Sự ra đời và phát triển của phương pháp PTHH đã đáp ứng được những đòi hỏi của sự phát triển kỹ thuật hiện đại, phải thiết kế những kết cấu phức tạp trong các lĩnh vực hang không, hang hải, khai thác dầu khí, du hành vũ trụ và các công trình xây dựng khác …

Sự phát triển mạnh mẽ và sử dụng rộng rãi máy tính điện tử đã thúc đẩy nhanh sự hoàn thiện và phong phú của phương pháp PTHH

Ở Việt Nam, chúng ta đã tiếp thu và nghiên cứu phương pháp PTHH từ giữa những năm 70, nhưng do khả năng ứng dụng máy tính điện tử còn bị hạn chế, việc áp dụng trong thực tế còn rất ít Phải đến những năm 80, việc nghiên cứu, áp dụng phương pháp này mới phổ biến và dần trở thành một phương pháp tính hữu hiệu trong thiết kế kết cấu ở các lĩnh vực xây dựng và cơ khí Những năm gần đây, các chuyên gia thiết kế đã dùng phương pháp PTHH để tính toán thiết kế hoặc kiểm tra các kết cấu phức tạp dùng trong công trình xây dựng khai thác dầu khí, đường dây tải điện …

Chúng ta đã học hỏi và tiếp thu các thành quả nghiên cứu và ứng dụng của phương pháp PTHH mà các nhà khoa học, toán học trên thế giới đã đạt được thông qua rất nhiều công trình lí luận kinh điển cũng như các công trình tính toán

có tầm cỡ lớn, giải quyết được đúng đắn nhiều bài toán phức tạp trong tính toán kết cấu

Các nhà cơ học Việt Nam cũng đã công bố một số công trình nghiên cứu ứng dụng phương pháp PTHH trong tính toán kết cấu Nhiều chương trình tính toán được sử dụng và khởi thảo trong thiết kế thực tế

Hiện nay, kỹ thuật máy tính điện tử đã phát triển rộng rãi ở nước ta tạo điều kiện cho sự nghiên cứu, phát triển và áp dụng phương pháp PTHH, nhanh chóng trở thành một phương pháp quen thuộc, phổ biến trong các lĩnh vực tính toán phân tích kết cấu nhất là các kết cấu phức tạp Tóm lại, phương pháp PTHH thực sự là một phương pháp tính số mạnh đã và sẽ phát triển tiếp tục áp dụng rộng rãi hơn ở nước ta

Phương pháp PTHH dựa trên cơ sở rời rạc hóa, nghĩa là dùng một mô hình rời rạc để lý tưởng hóa kết cấu thực

Mô hình được chọn thường phải thỏa mãn hai yêu cầu dưới đây:

• Xấp xỉ càng chính xác càng tốt các tính chất hình học và vật liệu của kết cấu thực

• Tránh được càng nhiều càng tốt những phức tạp về mặt toán học trong khi dùng mô hình tính

Trong phương pháp PTHH, người ta thực hiện rời rạc hóa bằng cách chia kết cấu liên tục thành một số hữu hạn các miền hoặc các kết cấu con có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng phải hữu hạn Các miền hoặc kết cấu con được gọi là các phần tử hữu hạn, chúng có thể có dạng hình học và kích thước khác nhau,

tính chất vật liệu được giả thiết không thay đổi trong mỗi phần tử nhưng có thể thay đổi từ phần tử này sang phần tử khác

Kích thước hình học và số lượng các phần tử không những phụ thuộc vào hình dáng hình học và tính chất chịu lực của kết cấu mà còn phụ thuộc vào yêu cầu mức độ chính xác của bài toán đặt ra

Đối với hệ thanh thì PTHH là các thanh, đối với kết cấu tấm thì PTHH là các tấm tam giác, chữ nhật, … , còn đối với vật thể đàn hồi thì PTHH là các hình chóp, hình trụ, hình hộp, …

Nếu kết cấu có dạng cong, người ta có thể sử dụng loại PTHH có các cạnh hay mặt cong

Sau khi rời rạc hóa các kết cấu liên tục, các PTHH lại được giả thiết nối với nhau tại một số điểm quy định (thường là các đỉnh của mỗi phần tử) gọi là các nút, còn toàn bộ tập hợp các phần tử được rời rạc gọi là lưới PTHH

Lưới PTHH càng mau, nghĩa là số lượng phần tử càng lớn hay kích thước của phần tử càng nhỏ thì mức độ chính xác của kết quả tính toán càng tăng

Số lượng phần tử hay nói khác đi là số lượng nút có liên quan đến số lượng

ẩn số của bài toán Thông thường, với một bài toán không phức tạp lắm, khi phân tích bằng phương pháp PTHH, cũng phải giải hệ phương tình chứa hàng trăm ẩn Với những kết cấu phức tạp, đòi hỏi mức độ chính xác cao, số ẩn số có

hi lên tới hàng nghìn Điều đó cho thấy phương pháp PTHH đòi hỏi phải có máy tính điện tử để thực hiện Ưu điểm nổi bật của thuật toán trong phương pháp PTHH là đơn giản, tính hệ thống cao rất phù hợp với máy tính điện tử Còn đối với máy tính điện tử, việc giải một hệ phương trình với ẩn số lớn không còn là một điều đáng lo ngại như trước đây nữa

Một vấn đề được đặt ra khi rời rạc hóa kết cấu là tính chất hội tụ của phương pháp PTHH Cho đến nay chưa có các công tình lý thuyết hoàn chỉnh chứng minh cho tính chất hội tụ của phương pháp Nhưng người ta có một số chứng minh hoặc nhận xét kinh nghiệm để đưa ra một số điều kiện hội tụ cho một số bài toán cụ thể Chẳng hạn về hình dáng của PTHH, loại PTHH phù hợp với loại bài toán nhất định Còn về mặt tổng quát, người ta đưa ra một nhận xét chung là khi tăng số phần tử đến giới hạn lớn vô cùng, nghĩa là giảm kích thước các phần

tử trở thành các điểm, trong bài toán có điều kiện biên đơn giản, kết quả tính theo phương pháp PTHH sẽ đạt đến kết quả của công thức giải tích của lý thuyết đàn hồi

Sau khi rời rạc hóa, vấn đề đặt ra là phải giả thiết nối các PTHH riêng rẽ với nhau như thế nào để có được một mô hình tính càng sát với kết cấu thực càng tốt

Người ta giả thiết các phần tử kề nhau chỉ được nối với nhau tại một số điểm nhất định nằm trên đường biên chung (cạnh của PTHH) Các điểm này được gọi

• PTHH bậc hai, ngoài các nút ở đỉnh còn có thêm một nút trên mỗi cạnh

Cách sắp đặt và số lượng các nút trên mỗi cạnh của PTHH, có liên hệ chặt chẽ với hàm chuyển vị chọn cho một bất kỳ của PTHH: bậc của đa thức biểu

diễn hàm chuyển vị và bậc của PTHH phải phù hợp nhau để đảm bảo điều kiện tương thích của chuyển vị giữa hai PTHH có cạnh chung

So cới phương pháp phân tích kết cấu cổ điển, phương pháp phần tử hữu hạn

có rất nhiều ưu điểm nổi bật Có thể khái quát những ưu điểm chủ yếu của phương pháp phần tử hữu hạn thay cho những lời giải thích tại sao phương pháp này ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong cơ học

+ Khả năng tự động hoá

Tất cả các bài toán cơ học nói chung, việc xác định các ma trận đều được thực hiệ bằng các phép tính sơ cấp của lý thuyết ma trận.Quá trình xác định ma trận được thực hiện bằng một toán tử chu trình

Rõ ràng là việc xác định các đại lượng cần thiết bằng các phép tính sơ cấp của

lý thuyết ma trận và các toán tử chu trình thể hiện khả năng tự đọng hoá cao của phương pháp phần tử hữu hạn

Nếu trên biên các phần tử, điều kiện liên tục về lực và chuyển vị được thoả mãn thì mô hình thay thế làm việc hoàn toàn giống với kết cấu thực Lúc đó, thành phần thứ tư của phương trình sẽ bị triệt tiêu Trái lại, nếu xác định lực tương tác giữa các phần tử lân cận phải dựa vào các giả thiết gần đúng, hoặc điều kiện liên tục về lực và chuyển vị trên biên các phần tử không thoả mãn, thì một

số thành phần chuyển vị hoặc ứng suất nằm trên biên đó sẽ có giới hạn và thành phần thứ tư trong phương trình sẽ không triệt tiêu Lúc đó mô hình thay thế sẽ làm việc không giống hệ thực

Trong thực tế để đơn giản tính, chỉ cần thoả mãn điều kiện liên tục về chuyển

vị, về lực ở một số các điểm nút

+ Khả năng áp dụng

Có thể xem phương pháp phần tử hữu hạn là một phương pháp vạn năng Đó

là ưu điểm thứ ba Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn có thể giải được các bài toán hết sức phức tạp, thậm chí trước đây các phương pháp khác không thể giải được

Trong lĩnh vực cơ học môi trường liên tục, người ta áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn bằng cách sử dụng phối hợp các phần tử khác nhau và theo nguyên lý cộng tác dụng, dễ dàng phân tích được các bài toán kết cấu hỗn hợp, kết cấu có sườn bất kỳ, kết cấu có hình dáng phức tạp Với bài toán kết cấu có lỗ khoét một số tác giả sử dụng khái niệm phần tử ảo đẻ phân tích và đã cho ra kết quả đáng tin cậy

Lý thuyết hệ thống với công cụ là máy tính điện tử, khi áp dụng vào bài toán thiết kế tầu thủy đã dem lại những hiệu quả kinh tế lớn Nó cho phép rút ngắn

thời gian thiết kế, thời gian chế tạo, đưa nhanh sản phẩm vào khai thác Nếu như trước đây vấn đề sử dụng vật liệu, vấn đề quy trình và tiến độ thi công, chế tạo, vấn đề tối ưu đội tầu và lựa chọn các kích thước, hình dáng hợp lý,….là những vấn đề mà phương pháp cổ điển không thể đáp ứng triệt để thì hiện nay ở nhiều nước tiên tiến những vấn đề nầy đã được giải quyết dễ dàng bằng các bộ chương trình thiết kế hệ thống và các dàn máy tính chuyên dụng Ở một số nước không

có điều kiện đầu tư cao cho ngành đóng tầu, thì vai trò của lý thuyết hệ thống và

máy tính điện tử lại ngày càng to lớn hơn, vì trong một chừng mực nào đó nó có

thể thay thế cho bể thử mô hình và các trang thiết bị thí nghiệm khác

Bài toán phân tích đọ bền kết cấu tầu thủy là một bái toán khó Kết cấu tầu thủy là một kết cấu liên hợp, bao gồm nhiều loại cấu kiện khác nhau: thanh, tấm,

vỏ và khối, Các kết cấu này chịu tác động của sóng gió và trạng thái làm việc theo cả ba chiều trong không gian Vì vậy việc xây dựng mô hình tính toán thể hiện được đầy đủ các tính chất vật lý kể trên là vô cùng khó khăn

Theo các phươgn pháp cổ điển, bài toán phân tích độ bền kết cấu tầu thuy bao gôm hai nội dung: phân tích độ bền chung và phân tích đọ bền cục bộ Trong bài toán phân tích đọ bền chung, kết cấu thân tầu được coi là một thanh mỏng tương đương đặt trên nền đàn hồi Bài toán phân tích độ bền cục bộ dẫn đến việc phân tích các khung dàn đáy, khung dàn boong, khung dàn mạn, khung ngang, Mô hình tính toán các khung này là các hệ dầm trực giao, các hệ khung phẳng,… Điều kiện biên có trong mô hình tính toán thường là hai loại liên kết động học

phổ biến: ngàm hoặc khớp Phương pháp tính được áp dụng cò hiệu quả là phương pháp chuyển vị và dựa trên cơ sở ước định về sự làm việc của các bộ phận kết cấu có trong hệ xét, để tách ra làm nhiều bài toán nhỏ cho phép tinh bằng tay được

Đánh giá trạng thái ứng suất và biến dạng được tiến hành trên cơ sở tổ hợp

kết quả của bài toán độ bền chung và dọ bền cục bộ

Hệ thống tính toán cổ điển với cách dặt vấn đề như trên rõ ràng còn nhiều hạn chế Mức độ hạn chế càng tăng nếu áp dụng cách đặt vấn đè như vậy vào việc phân tích độ bền kết cấu các tầu đặc biệt, tầu chuyên dụng hoặc các loại tầu có

kích thước nằm ngoài phạm vi của các quy phạm hiện hành

Theo xu hướng hiện nay, bài toán phân tích đọ bền kết cấu tầu thủy thường được thực hienj trên máy tính điện tử và phương pháp phần tử hữu hạn ngày càng được sử dụng có hiệu quả Hiện nay có rất nhiều chương trình tự động hóa phân tích kết cấu được sử dụng trong tính toán độ bền tầu thủy như: MISA (Nhật

Trong giai đoạn hiện nay, xu hướng phát triển của bài toán phân tích độ bền kết cấu tầu thủy là sự hoàn thiện phương pháp tính, liên hệ chặt chẽ với việc áp dụng máy tính điện tử Việc hoàn thiên các phương pháp phân tích độ bền kết cấu tầu thủy về phương diện toán học không hoàn toàn đồng nhất với việc phát triển các phương pháp tính dùng trong cơ học môi trường liên tục.Việc hoàn thiện này, ngoài nội dung nghiên cứu hoàn thiện cách giải về mặt toán học còn

có nội dung mang tính chát thực tiễn hơn: nghiên cứu hoàn thiện mô hình tính toán Đó là việc xây dựng bài toán dựa vào những khái niệm vật lý và các yêu

cầu kỹ thuật, sao cho bài toán vừa phản ánh sát với thực tế vừa đơn giản khi tính toán

tầu thủy đòi hỏi phải đặc biệt quan tâm đến chất lượng mô phỏng của mô hình, nhằm bảo toàn được nhiều nhất các tính chất vật lý và cơ học của tầu thủy

1 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHẦN MỀM VERISTAR HULL

hữu hạn do hãng Beaure Veristar phát triển Phần mềm này là sự kết hợp phần mềm xây dựng mô hình Femap và phần mềm phân tích tính toán Nastran

Trong phương pháp tính toán này, kích thước của element được xác định bằng nhịp của các nẹp dọc và khoảng cách sườn Trong quá trình chia lưới mô hình element chữ nhật được dung chủ yếu, chúng ta có gắng hạn chế tối đa các

element tam giác (hình 1.1)

Hình 1.1

Mô hình tính toán bao gồm mô hình 3 khoang hàng

Vách ngang tại các giới hạn mô hình (hình 1.2)

CH4 CH3 CH2

Hình 1.2

Để mô hình hoá trạng thái hoạt động của tàu trong thực tế, hai đầu tự do của

mô hình được quy về hai gối tại hai điểm với các bậc tự do như sau:

Hình 1.3

+ Với tầu chở dầu và hàng lỏng (hình 1.4)

- Bậc tự do tại Aft : Dx : Fix

Dy, Dz : Fixed with ground spring

Rot X : Free

Rot Y = My

Rot Z = Mz

-Bậc tự do tại Fore: Dx : Free

Dy, Dz : fixed with ground spring

Rot X : Free

Rot Y = My

Rot Z = Mz

Hình 1.4

Khi tầu vừa hạ thủy, thân tầu nổi trên nước luôn chịu tác động của hai lực tác động ngược chiều nhau là trọng lực và lực nổi Nếu coi thân tầu như dầm liên tục, làm từ vật liệu đàn hồi, có đặc tính hình học khác nhau tại các mặt cắt, dầm phải gánh chịu sức nặng của tự trọng, hàng hóa, người trên tầu Trọng lực tác động theo chiều hút của trường trái đất, luôn muốn kéo tầu xuống sâu hơn trong nước Trong đó lực nổi tác động theo hướng ngược lại, muốn đẩy tầu lên cao hơn

về phía mặt thoáng Lực nổi tỷ lệ thuận với phần thể tích phần chìm trong nước của thân tầu, độ lớn của nó phân bố dọc tầu tùy thuộc vào diện tích mặt cắt ngang thân tầu tại vị trí đang xét

Nếu ký hiệu phân bố trọng lượng dọc tầu là p(x), còn phân bố lực nổi là b(x), phân bố tổng tải trọng tác động lên mặt cắt bất kỳ là:

q(x) = p(x) – b(x) (1.1)

Với các tầu thông dụng, biểu đồ phân bố p(x), b(x) có dạng như hình 1.5 dưới đây, phân bố nằm trên trục ngang biểu diễn trọng lượng thân tầu và trọng lượng các vật trên tầu, đường nằm dưới trục ngang biểu diễn phân bố lực nổi

Hình 1.5

Từ điều kiện nổi của tầu thủy, để tầu nổi cân bằng trên nước phải thỏa

mãn các điều kiện cân bằng lực và momen tác động lên tầu

Điều kiện cân bằng lực: ∫L q x dx

0

) ( = ∫L p x dx

0

) ( - ∫L b x dx

0

) ( = 0 (1.2)

Điều kiện cân bằng momen: ∫L x q x dx

0

) ( = ∫L x p x dx

0

) ( - ∫L x b x dx

0

) (

Với tầu nổi cân bằng, lực cắt và momen uốn tầu trên nước được xác định

theo cách thông dụng của cơ học

Lực cắt thân tầu: N(x) = ∫x q x dx

0

) ( (1.4) Momen uốn thân tầu trên nước tính theo công thức:

M(x) = ∫x N x dx

0

) ( = ∫x

0

{ ∫x N x dx

0

) ( }dx = ∫x

0 ∫x N x dxdx

0

)

Trên nước tĩnh, tầu nổi chiếm vị trí cân bằng, tại đó thỏa mãn điều kiện

cân bằng tĩnh, tức là lực nổi tác động lên thân tầu có giá trị tuyệt đối bằng tổng

trọng lượng tầu tại thời điểm tính, tâm nổi phần chìm của thân tầu và trọng tâm tầu cùng nằm trên đường thẳng vuông góc với mặt thoáng

Các thành phần tham gia tải trọng dọc tầu p(x) gồm có:

- Trọng lượng thân tầu và máy móc, thiết bị của tầu, như vỏ tầu, trang bị trên boong, các hệ thống tầu, máy chính, máy phụ, đường trục chân vịt, chân vịt, máy chuyên ngành vv

- Hàng hóa chở trên tầu

- Nhiên liệu, nước và các loại dự trữ khác trên tầu

- Đoàn thủy thủ, hành khách

- Lương thực, thực phẩm, nước sinh hoạt cho người sống và làm việc trên tầu

Mỗi nhóm trọng lượng có quy luật phân bố dọc tầu khac nhau, trọng lượng

và trọng tâm các nhóm không giống nhau Biểu đồ mỗi thành phần của p(x) có thể biểu diễn dưới dạng hàm pi = fi(x), với x từ 0 đến L, trong đó L – chiều dài thân tầu Trong tính toán, nếu sử dọng các phương pháp gần đúng, các đường cong kể trên được chuyển thành các đường gẫy khúc, trong đó diện tích mỗi đoạn hình chữ nhật dưới đường gẫy khúc có diện tích bằng diện tích cung tròn của đường cong nguyên thủy trong đoạn vừa xét

Lực nổi tính theo định luật Archimedes, bằng thể tích phần chìm của thân tầu nhân với trọng lượng riêng của nước Trong mỗi phân đoạn chiều dài tầu ∆L, thể tính phần chìm tính gần đúng, bằng tích chiều dài ∆L với diện tích mặt cắt ngang sườn chính giữa phân đoạn Ak Với những tầu cụ thể, diện tích mặt cắt này đọc từ biểu đồ Bonjean, độ lớn tùy thuộc chiều chìm tầu do mớn nước mũi

và mớn nước lái quy định Khi xác định diện tích sườn tại vị trí cần tính, giả sử

diện tích đó đọc từ biểu đồ Bonjean là a(x) = Ak, công thức tính b(x) tại vị trí đang xét là: b(x) = a(x)* ∆L*γ/∆L (1.6)

Trong đó: γ - trọng lượng riêng của nước

Công thức cuối có thể viết dưới dạng:

b(x) = a(x)* ∆L (1.7)

chiếm một độ cao dọc mạn tàu, khi tàu nằm trên sóng, mặt nước quanh tàu không còn cùng trên một mặt phẳng mà là mặt cong hình sóng Trường hợp chung, cân bằng tàu trên sóng là việc khó hơn cân bằng tàu trên nước tĩnh và đòi

hỏi nhiều công sức Để tránh các phức tạp cho mô hình tính toán, có thể sử dụng các giả thiết sau nhằm đơn giản bức tranh tương tác giữa sóng và thân tàu

Thân tàu dài L được đặt tĩnh trên sóng, có nghĩa là tàu chạy cùng hướng sóng hai chiều, vận tốc tàu phải bằng vận tốc sóng Trong trường hợp này, vận

tốc tương đối giữa vỏ tàu và sóng bằng không còn lực cản của nước và lực quán

tính được bỏ qua khi tính Phân biệt hai trường hợp tiêu biểu, tàu được đặt trên đỉnh sóng và tàu nằm ở đáy sóng Từ thực tế cho thấy, khi tàu đặt nằm trên sóng, sóng có chiều dài λ bằng chiều dài L của tàu gây ra momen uốn và lực cắt lớn hơn so với sóng có chiều dài khác Do vậy, trong tính toán chúng ta sẽ thực hiện cho sóng có chiều dài bằng chiều dài tàu Với những tàu hết sức dài, trong khi không thể áp đặt sóng dài không có trong thực tế lên tàu, chúng ta sẽ chọn sóng

có độ dài có thể gặp để tính

Mô hình sóng dùng trong tính độ bền chung là sóng hai chiều, profil sóng đối xứng Profil sóng thích hợp là sóng hình sin hoặc sóng trochoid Sóng trochoid được biểu diễn bằng công thức:

Y - độ dâng mặt sóng, X – tọa độ theo trục 0x

Giá trị r bằng 0.5 lần chiều cao sóng Giữa chiều cao sóng và chiều dài sóng có tỷ lệ nhất định Tuy nhiên tỷ lệ này không phải là hằng số, do vậy khi tính cần chọn để sóng tính toán phù hợp với thực tế của địa phương Tài liệu tham khảo về tỷ lệ chiều cao sóng như sau:

Phần chìm trong nước của tầu trong trạng thái này là phần nằm dưới profil sóng Phân bố thể tích phần chìm dọc chiều dài tầu khác với phân bố cho tầu ở nước tĩnh Nếu ký hiệu bs(x) là phân bố lực nổi cho tầu trên nước tĩnh, khi mặt sóng thay đổi quanh thân tầu, phân bố trên sóng sẽ là:

Tập hợp các giá trị đó được quy về một hình thang mà giá trị moment tại mọi vị trí đều lớn hơn giá trị thực tế tại các trạng thái

Giá trị moment lớn nhất này bao gồm moment trên nước tĩnh và moment

do sóng (hình 1.7)

Hình 1.7 Giá trị moment tính toán

Bằng các phần mềm chúng ta cũng tập hợp được tất cả các giá tri lực cắt tại các vi trị như trên hình 1.8

Hình 1.8

Để giảm thiểu các sai lệch trong quá trình tính toán do việc mô hình hoá tầu thực, với mô hình bao gồm mô hình 3 khoang hàng thì sau khi tính toán, chỉ

có kết quả của khoảng hàng giữa được công nhận cồn hai khoang hàng còn lại kết quả không được công nhận do việc quy hai đầu tự do của mô hình về gối gây

ra

Sơ đồ quá trình làm việc và tính toán trong Veristar Hull:

Giá trị ứng suất tại mỗi phần tử được xác định theo công thức:

(1.16)

σ x, σy : Ứng suất nén tại mỗi phần tử (N/mm2)

τ xy : Ứng suất cắt tại mỗi phần tử ( N/mm2 )

Load Case selection

Balancing Model

Solve

Model Preparation

Definition of the Calculation Model

 Xác định tọa độ các phần tử

 Xac định lượng ăn mòm trên các phần tử

Đưa các trạng thái tải trọng vào mô hình

Xác định trạng thái cân bằng của mô hình dưới

tác động cảu moment,lực cắt Quy hai đầu tự do của mô hình về các gối

Tự động tính toán, phân tích mô hình

Post Process Results

Done with FEMAP

Done in VeriSTAR

main interface

2 2

2

3 xy

y y x x

Giá trị ứng suất được tính toán theo công thức trên sẽ được so sánh với giá trị ứng suất tiêu chuẩn theo quy phạm

Ngoài ra, để đảm bảo kết cấu tấm ổn định, tránh biến dạng trong nội tại phần

tử Ứng suất cắt và ứng suất nén phải thỏa mãn các tiêu chuẩn sau:

Nguyên tắc chung để tách các cơ cấu khi thực hiện mô hình hóa là kết cấu có

độ cứng lớn hơn phải đảm bảo làm được chỗ tựa cho các kết cấu có độ cứng vững thấp hơn Như trường hợp sườn tầu, đà ngang đáy khỏe hơn nhiều so với sườn, khi ấy có thể coi sườn được ngàm tại đáy.Xà dọc boong hoặc xà dọc miệng hầm hàng có độ cứng lớn hơn nhiều so với độ cứng xà ngang boong như vậy miệng hầm hàng trở thành điểm tựa cho xà ngang

Khung khỏe thuộc kết cấu ngang của tầu gồm đà ngang đáy khỏe, sườn khỏe,

cơ cấu boong khỏe cùng các mã nối, chúng được mô hình hóa thành khung khỏe của tầu

Lấy ví dụ mô hình hóa tính toán cho dầm dọc đáy tầu hàng rời Với kết cấu ngang đủ cứng, khi chịu áp lực nước tác động từ dưới đáy lên, chuyển vị của đà

0 1

2

2 2

y x e

eH y y e

eH x

x

R

S R

S B

R

S R

S

τ

κ

τ σ

σ κ

σ κ

σ

0.1

ngang có dạng những nhịp cầu đều nhau, chuyển vị ngang của các gối gần như nhau, trong trường hợp này có thể sử dụng mô hình ngàm hai đầu cho mỗi nhịp của dầm Tác đọng lực của các sải dầm lân cận dối với sải dầm đang xét không lớn, do ta coi chuyển vị các gối là như nhau Sai số khi tính theo mô hình dầm một nhịp và dầm nhiều nhịp nằm trong phạm vi chấp nhận được (hình 2.9)

Hình 1.9

Hiện nay với việc ứng dụng các phần mềm mới vào tính toán, mức độ tính toán ngày càng sát với thực tế, khối lượng tính toán ngày càng lớn Tải trọng tại các nút được phần mềm tự động tính toán và tổng hợp từ các thông số đầu vào

Từ đó tránh được các sai số phát sinh trong quá trình tính toán

CHƯƠNG II

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PTHH TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU

THÂN TẦU

2 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SÊRI TẦU HÀNG 58 000 DWT

Tầu chở hàng rời 58000 DWT là loại tầu cỡ Handysize, được dẫn động bằng động cơ diesel lai một chân vịt, chở hàng rời như than, ngũ cốc, xi măng, khoáng chất bauxit, cát, phân đạm, thép cuộn, sắt vụn, gỗ và các loại hàng khác

Tầu có kết cấu và trang bị các thiết bị để chở hàng nguy hiểm

Tầu được thiết kế dạng mũi quả lê và phía lái hình vòng cung, đáp ứng các yêu cầu:

Thân tầu phía dưới boong chính được phân chia thành các khoang bằng các vách kín nước như sau:

- Két mũi

- 5 hầm hàng khô

- Buồng máy

- Két sau lái

Một Block ca bin gồm 6 tầng có khoang cách ly dưới lầu lái

Ống khói phía sau khu vực sinh hoạt

Vỏ tầu ở tiết diện hầm hàng là vỏ đơn

Mỗi hầm hàng được trang bị nắp hầm hàng loại thuỷ lực gập kín nước Tầu chở được loại hàng:

- Hàng khô thuần nhát trong các hầm hàng

- Quặng , xi măng trong hầm hàng số 1, 3, 5 được sắp xếp như nhau còn các hầm khác thì để trống

- Hàng ngũ cốc bố trí trong tất cả các hầm hàng và có một hầm vơi Tăng tính ổn định của tầu chở hàng ngũ cốc phải được xác định

- Hàng gỗ chở trong các hầm hàng, trên nắp hầm hàng, và boong chính

- Thép cuộn trong các hầm hàng

- Than, xi măng, chất almin, khoáng chất bauxite

- Các hàng nguy hiểm bố trí trong các hầm hàng

Phân cấp tầu và các quy phạm

Tầu được đóng theo tiêu chuẩn quy phạm và giám sát của của đăng kiểm

- Chiều cao boong : 18.60 m

- Mớn nước không tải : 11.10 m

Quy phạm và các công ước quốc tế:

Tầu được đóng theo các quy định và điều luật quốc tế có hiệu lực trong thời gian ký hợp đồng

1 Công ước quốc tế về an toàn sinh mạng con người trên biển 1974 với nghị định thư 1978 và những sử đổi mới nhất bao gồm hệ thông an toàn và báo nguy hiểm (GMDSS)

2 Quy định về tính ổn định

3 Quy định của IMO về tính ổn định khi gặp tai nạn

4 Quy tắc ổn định hàng hại

5 Quy tắc về thiết bị cứu sinh

6 Bộ luật an toàn cho tầu về chuyên chơ hàng gỗ

7 Sắp xếp độ chúi của hầm hàng cuối

9 Bộ luật an toàn cho những tầu chở hàng rời khối

10 Quy tắc đường nước tải quốc tế năm 1996, bao gồm cả những sửa đổi

số sửa đổi

nghị định thư năm1978 và những sửa đổi

13 Công ước quốc tế về đo dung tích tầu năm 1969

14 Các quy định và điều luật hàng hải của kênh đào Panama và vùng nước tiếp giáp, bao gồm quy tắc về đo dung tích

15 Quy đinh IMO A686 về việc quản lý sự thay đổi nước ballast

16 Bộ luật ISPS

17 Các tiêu chuẩn về hệ thống thông tinh vệ tinh hàng hải và quy định INMARSAT

18 CSR cho tầu hang khô

Và các công ước quốc tế khác

Hệ thống thông tin liên lạc và tự động hoá

Tầu được trang bị các thiết bị hàng hải và thông tin liên lạc đáp ứng yêu cầu của GMDSS cho các vùng A1, A2, A3 các vệ tinh hàng hải INMARSAT C

và INMARSAT F77

Hệ thông điều khiển, theo dõi và báo động trên tầu được thiết kế như một

hệ thôngd tích hợp ICMS Các thiết bị và khí cụ điều khiển tập trung ở phòng điều khiển và buồng lái và chỉ do một người điều khiển Hệ thống tự động được phân ra thành các nhóm sau:

- Hệ thống điều khiển, theo dõi, báo động các thông số hoạt động

- Hệ thống an toàn cho máy chính

- Hệ thống an toàn và giảm tải cho máy chính

- Hệ thống điều khiển từ xa máy chính

- Hệ thống khởi động, điều khiển và dừng các máy phụ