Ứng dụng phần mềm Autostructure khai triển các chi tiết kết cấu tàu thép

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên SV : Lê Huy Quát
Lớp : 41TT - 2
Ngành
: Cơ khí tàu thuyền
Mã ngành : 18.06.10
Tên chuyên đề : “ Ứng dụng phần mềm Autostructure khai triển các chi tiết kết
cấu tàu thép”.
Số trang : 31
Số chương : 04
Hiện vật : 01 bản vẽ A0, 01 đóa CD

Số tài liệu tham khảo : 04

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Kết luận :
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Nha Trang, ngày … tháng … năm 2005.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)


PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên SV : Lê Huy Quát
Lớp : 41TT - 2
Ngành
: Cơ khí tàu thuyền
Mã ngành : 18.06.10
Tên chuyên đề : “ Ứng dụng phần mềm Autostructure khai triển các chi tiết kết
cấu tàu thép”.
Số trang : 31
Số chương : 04

Hiện vật : 01 bản vẽ A0, 01 đóa CD

Số tài liệu tham khảo : 04

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Đánh giá chung :
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Nha Trang, ngày … tháng … năm 2005.
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
ĐIỂM CHUNG
Bằng chữ
Bằng số



Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 0

LỜI NÓI ĐẦU
Sau một thời gian học tập tại trường cho đến nay chúng em đã cơ bản
hoàn thành được chương trình đào tạo của nhà trường. Mỗi sinh viên được giao
một chuyên đề tốt nghiệp trước khi ra trường. Em được ban chủ nhiệm khoa cơ
khí giao cho chuyên đề: “Ứng dụng phần mềm Autostructure khai triển các
chi tiết kết cấu tàu thép” phần khoang hàng.
Nội dung của phần mềm này là khai triển từng chi tiết kết cấu của tàu
thép thực dựa trên các lệnh đã có sẵn và trình độ đọc bản vẽ của người làm
chuyên đề.
Quá trình làm chuyên đề này tương đối khó khăn vì đây là một phần mếm
mới và thời gian tương đối ngắn nên không thể tránh khỏi những thiếu xót.

Mong các thầy xem xét và giúp đỡ.
Sau cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy TH.S. Huỳnh Văn Vũ và các
thầy trong bộ môn tàu thuyền cùng với các bạn sinh viên.

Sinh viên thực hiện

Lê Huy Quát

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 1
CHƯƠNG I
ĐẶT VẤN ĐỀ

I.1.TỔNG QUAN VỀ NGHÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ TẠO TÀU THỦY
Trong những năm gần đây nghành đóng tàu Việt Nam có xu hướng phát
triển.Đặc biệt trong 5 năm qua chúng ta đã chứng kiến sự đổi thay và phát
triển vượt bậc của các đơn vị thành viên trong tổng công ty công nghiệp tàu
thủy Việt Nam,đặc biệt là các nhà máy đóng tàu. Trong thời gian ngắn nhiều
nhà máy đóng tàu của chúng ta từ chỗ không đủ công việc, với trang thiết bị
lạc hậu , đã không ngừng phát triển và chế tạo, bàn giao cho các chủ hàng khai
thác các tàu và phương tiện nổi trọng tải lớn. Chỉ riêng nhà máy đóng tàu Hạ
Long đã xuất xưởng các sản phẩm: tàu chở dầu 3500 tấn, tàu chở khí hóa lỏng
2500 m3, tàu chở container 1016TEU ; các tàu chở hàng bách hóa có trọng tải
6300 tấn, 6500 tấn và đặc biệt là các tàu chở hàng có trọng tải 12000

tấn,12500 tấn. Ụ nỗi 8500 tấn là sản phẩm phối hợp của nhiều nhà máy trong
tổng công ty được đấu đà và hoàn thiện tại nhà máy đóng tàu Hạ Long.
Từ một nhà máy ban đầu theo thiết kế chỉ đóng được tàu có trọng tải tối
đa là 3000 tấn đã vượt lên đóng các con tàu ngày càng lớn, hiện nay đang đóng
tàu 14000 tấn.Ngoài sự quan tâm chỉ đạo của ban lãnh đạo tổng công ty công
nghiệp tàu thủy Việt Nam và sự cố gắng nỗ lực của toàn thể cán bộ công nhân
viên nhà máy còn có phần đóng góp không nhỏ của Cục Đăng Kiểm Việt Nam
và đặc biệt là chi cục Đăng Kiểm số 15 Quảng Ninh.
Ngoài ra, ở công ty đóng tàu HuynhDai Vinashin cũng đã hoán cãi dược
một con tàu chở xe hơi đã bàn giao cho chủ tàu và đang tiếp tục hoán cãi
những con tàu tiếp theo. Điều đó chứng tỏ rằng nghành tàu thuyền ở Việt Nam
cũng như trên thế giới đã có sự phát triển vượt bậc.

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 2

I.2. TRIỂN VỌNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG
THIẾT KẾ VÀ CHẾÙ TẠO TÀU.
Qua việc chế tạo các con tàu có trọng tải lớn đòi hỏi rất cao về chất
lượng, các nhà máy đóng tàu Việt Nam cũng như trên thế giới đã học tập và
rút nhiều bài học kinh nghiệm trong việc chuẩn bị kỹ thuật ,tổ chức và điều
hành sản xuất… Đặc biệt họ đã nhận thấy rằng để đảm bảo cho các con tàu có
chất lượng cao,đạt tiêu chuẩn quốc tế rất cần phải nhanh chóng đưa vào sử
dụng các phần mềm chuyên dụng phục vụ đóng tàu và áp dụng các công nghệ

mới để gia công chế tạo các phân tổng đoạn thân tàu và lắp ráp các trang thiết
bị.
Sau đây em chỉ giới thiệu một số phần mềm được ứng dụng trong ngành
chế tạo tàu thủy:

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 3

- Phần mềm ship constructor .
- Hệ thống phần mềm thiết kế tàu và triển khai công nghệ của
Formation Design Systems( Australia): MAXSURF.
-Phần mềm thiết kế và triển khai công nghệ tàu của AutoShip
Systems Corporation .
- Hệ thống phần mềm thiết kế tàu và triển khai công nghệ của
Vacanti Yatch.
- FlaShip Software của Proteus Engineering.
-New wave Systems Inc. với phần mềm NAUTILUS và PROSURF
- HULLFORM 6.0 của Blue peter Marine Systems Pty. Ltd (Australia).
- Phần mềm Autostructure: Đây là một chương trình mạnh trong bộ
chương trình AutoShip dùng để mô hình hoá toàn bộ kết cấu của một con tàu.

CHƯƠNG II
TÌM HIỂU PHẦN MỀM AUTOSTRUCTURE
II.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AUTOSTRUCTURE.

II.1.1.Vị trí đường hình lý thuyết của kết cấu qui định trong Autostructure.

Standard Side
Standard Side Center Side Opposite Side
CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 4

Opposite Side

Hình.II.1Vị trí đường hình lý thuyết
Chương trình Autostructure là một chương trình mạnh nằm trong bộ
chương trình AutoShip dùng để mô hình hoá toàn bộ kết cấu của một con tàu,
nó gồm các phần chính như sau:
- Project manager: Dùng để tạo ra, quản lý hoặc Xoá bỏ một Project
Autostructure, tất cả các Project Autostructure đều được bắt đầu từ đây.
- Autostructure: Đây là môđun chính của chương trình, dùng để sử lý, tạo
ra, hiệu chỉnh các cơ cấu và xuất ra CAD.
- Roport Manager: Dùng để xuất ra các báo cáo tổng hợp về vật tư, trọng
lượng tôn sắt thép sau khi đẵ thực hiện xong Project trong Autostructure.
II.1.2. Thiết lập Project AutoShip để dùng trong Autostructure phải
theo các yêu cầu sau:
Autostructure đòi hỏi một đường hình “kín” để các phần tử kết cấu được
tạo ra đúng đắn với vỏ tàu.
Shell (vỏ tàu) phải được định nghóa thành một group trong Autoship để

cho chương trình Autostructure xử lý.
Phải xác định trước mớn nước của tàu.
Phải định nghóa trước đường Baseline với các khoảng cách sườn thực.
II.1.3. Khái quát công việc phải làm trong Autostructure:
Các công cụ mà Autostructure cung cấp bao gồm:
Một bộ phận cơ sở dữ liệu.
Khả năng cắt các cơ cấu với vỏ và với nhau nhanh chóng .
CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUAÙT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 5

Chương trình hiệu chỉnh 2D tinh vi tương tác và xuất sang CAD.
Nói một cách đơn giản, Autostructure được dùng dể tạo ra một mô hình
3D của kết cấu thân tàu và xuất các cơ cấu đó sang định dạng của CAD. Trong
thực tế để xây dựng cấu trúc của thân tàu, rất nhiều các mảnh kim loại được
cất và nối lại với nhau càng ngày càng nhiều tạo thành các tổng đoạn lớn hơn
cho đến khi toàn bộ cấu trúc được hoàn thành. Vấn đề xử lý mô hình về bản
chất thì ngược lại với quá trình xây dựng – chúng ta bắt đầu bằng cách chia
toàn bộ phần vỏ hoàn chỉnh thành các phần nhỏ hơn mà ta có thể quản lý được,
sau đó tạo các cơ cấu khác nhau (vách, khung sườn, đà ngang…) cho mỗi phần
đó, bắt đầu với các phần lớn nhất sau đó mới đến các phần nhỏ hơn.
Do vậy, bước đầu tiên là quyết định xem phải chia Project này ra như thế
nào. Bước này có thể thực hiện theo 2 cách:
Theo logic– tập hợp các cơ cấu được phân loại như thế nào, chúng ta sẽ
xem việc này như cấu trúc phả hệ.

Theo thực tế – chia theo chỗ các nhóm cơ cấu khác nhau được nối với nhau.
Sau khi phân chia project và hoạch định xong cấu trúc phả hệ cũng như thiết
lập các cấu hình cơ bản khác (như các quy cách vật liệu, quy cách cơ cấu gia cường,
mã…) việc tạo ra các cơ cấu có thể bắt đầu. Có 2 dạng cơ cấu như sau:
-

Các cơ cấu phẳng.

-

Các loại cơ cấu khác.

Khi tạo một cơ cấu phẳng Autostructure sẽ tự động cắt nó với các cơ cấu
khác xung quanh nó. Do đó phải chú ý đến thứ tự tạo ra các cơ cấu. Hãy tạo
các cơ cấu theo một trật tự logic bắt đầu với các cơ cấu phẳng lớn. Như các
vách ngang kín nước và tiến tới các cơ cấu nhỏ hơn như là các cơ cấu gia
cường. Tuy nhiên nếu có cơ cấu nào được tạo ra sai với trật tự logic thì ta có
thể dễ dàng xoá đi và tạo lại nó để cho cơ cấu đó lắp với các cơ cấu khác theo
trật tự vốn có của nó.
CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUAÙT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 6

Với cách thức hoạt động của chương trình Autostructure, khi xem xét một
cơ cấu dạng tấm phẳng thì thứ tự các bước thực hiện sau đây được ưa chuộng hơn.

Tạo cơ cấu, khoét các lỗ người chui hoặc các lỗ giảm trọng lượng nếu
có, khoét các lỗ cho cơ cấu gia cường chạy qua, đặt các gân gia cường nếu có
và chia lại cơ cấu nếu được.
Các bước trên có thể thực hiện theo một thứ tự khác, nhưng khi đó có
thể có những bước được thực hiện trước sẽ cho kết quả đúng hơn.
Sau khi một cơ cấu phẳng được tạo ra, thì có nhiều công cụ đặc biệt do
chương trình cung cấp dùng để khoét các lỗ và đặt các xương gia cường thậm
chí copy các chi tiết của cơ cấu phẳng đó sang cớ cấu khác tương tự.
Ngoài ra các cơ cấu phẳng cũng có thể chuyển sang chương trình 2D để
hiệu chỉnh hình dạng, gắn các xương gia cường, khoét lỗ, cắt các cutouts hoặc
đặc lên các dấu kiểm tra (Marking). Chương trình 2D Editor cũng có hiển thị
các cơ cấu liên quan khác để trợ giúp quá trình hiệu chỉnh.
Sau khi tất cả các cơ cấu cần thiết được tạo ra thì chương trình có đủ dữ
liệu để sinh ra các bản báo cáo và xuất ra Autocad.
II.1.4. Màn hình chính:

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 7
Hình II.2.Giao diện Autostucture 7.0

Các thành phần của màn hình chính là thanh menu ở phía trên, thanh công
cụ Toolbar ở ngay phía dưới thanh menu, cửa sổ viewer và hai cửa sổ browser.
Các nút trên thanh công cụ Toolbar cung cấp các cách thức truy cập khác nhau
đến các chức năng có trong menu. Màn hình mặt định hiển thị vị trí các ô cửa

sổ Brower bên nửa trái màn hình và khung Viewer bên nửa phải. Trong ô
Browser, một khung Tree view bên trái hiển thị cấu trúc cây thư mục phả hệ
của mô hình trong khi đó khung List view phía bên phải hiển thị cấu trúc của
các nhánh được chọn bên khung Treeview. Màn hình đồ hoạ Viewer hiển thị
đường bao viền ngoài của mô hình và các cơ cấu được chọn, cũng có một bộ
các nút của thanh công cụ dọc theo phía trên màn hình đồ hoạ. Những nút này
sẽ được đề cập khi ta cần đến chúng. Tất cả các cửa sổ đều có thể được thay
đổi lại kích thước thông qua các thao tác thông thường kéo – thả của Windows.
II.1.5.Material Manager (Kho vật tư ):
Chúng ta click vào menu Material phía trên màn hình.
Một phần cơ bản của Autostructure là năng lực quản lý các vật liệu mà nó
cùng làm việc. Để thực hiện việc này Autostructure duy trì một thư viện vật
liệu – tức là một bộ sưu tập các quy cách thép hình (extrusion), các kiểu tôn,
các vật liệu và trạng thái finishes ( finishes được dùng để renderng – thể hiện
vật liệu đó trong không gian 3 chiều với màu sắc và độ bóng. Hộp thoại
Material Manager được dùng để truy cập vào thư viện vật liệu. Chúng ta có thể
thêm dữ liệu vào trong thư viện, nhưng để chắc chắn rằng các dự án
Autostructure cũng hoạt động được với các vật liệu đã định nghóa hợp lệ thì
không thể xoá được bất kỳ kết cấu nào có trong thư viện. Thư viện vật liệu
được chứa trong File Material.Bin. Khi chúng ta cập nhật Autostructure, thì File
Material.Bin mới sẽ được liên kết với File Material.Bin củ của chúng ta để
CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 8

đảm bảo rằng sẽ không bị mất bất kỳ quy cách kết cấu nào mà chúng ta đã
định nghóa từ trước đến giờ.
Các Tab phía trên hộp thoại Material manager được dùng để truy cập đến
các loại vật liệu khác nhau. Trong mọi trường hợp một bộ các nút được xếp
dọc dưới dáy hộp thoại: Nút help gọi hệ thống trợ giúp, nút Delete cho phép
chúng ta xoá một loại vật liệu trước khi nó được thêm vào cơ sở dữ liệu, nút
Close đóng hộp thoại và quay về màn hình chính, nút New mở một hộp thoại
cho phép chúng ta thêm vào một vật liệu mới, nút New copy tạo ra một mẫu
quy cách vật liệu mới có cùng tính chất với quy cách vật liệu đang chọn.
1. Tab Material:
Dùng để hiển thị tên, tính chất của vật liệu dùng cho tôn tấm và thép hình
2. Tab Plate:
Được dùng để quy định các kích thước và chiều dày khác nhau của tấm.
Chú ý rằng mỗi tấm được liên kết với một loại vật liệu riêng. Có một hộp xổ
xuống cạnh đáy hộp thoại cho phép chuyển đổi qua lại giữa mét, milimet và
inches.
3. Tab Extrusion:
Lick vào Tab Extrusion chúng ta sẽ chọn được thép hình theo yêu cầu
Thép hình ( Extrusion ) đơn giản chỉ là hình dạng một mặt cắt, như là
thanh thẳng (Flat Bar), hoặc thép góc (Angle) trược dài theo một đường dẫn
cho trước tạo nên vật liệu. Khi một loại thép hình trong danh sách được chọn
thì hình dạng của nó sẽ hiện ra trong khung bên phải.
4. Tab Flat Bar:
Các Flat Bar được áp dụng để viền mép cho các lỗ khoét và dọc theo các
cạnh của cơ cấu được coi như riêng rẽ với các nẹp thông thường, như là các gia
cường cho tấm (Panel Stiffener). Tab Flat Bar được dùng để quản lý các Face
CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUAÙT-CK41TT

Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 9

Bar (Thanh mặt).Các Flat Bar thông thường có một Cutout và điểm chèn (
thường là ở ngay góc ) đi theo, trong khi các Face Bar không có Cutout đi kèm
và điểm chèn của chúng nằm ngay trên một mặt, thường là ngay giữa.
5. Tab Finish:
Các vật liệu có thể được gán cho một ‘Finish‘ nhằm mục đích trình diễn.
Tab Finish được dùng để quản lý và thiết lập các Finish.
II.1.6. Hộp thoại Bulkhead Placement:
Có nhiều cách để tạo ra cơ cấu trong Autostructure. Cách tốt nhất là dựa
trên cơ sở các cơ cấu sẽ được tạo ra như thế nào. Hộp thoại Bulkhead
Placement

được

dùnì¥Á

q`

ø¿ $

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyeõn ủe toỏt nghieọp

Trang 10

bjbjqPqP
ỹ

:

:ạ ợ

r
Ô

l
l

l

CBHD:HUYỉNH VAấN VUế

l@

SVTH:LE HUY QUAÙT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 11

@

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 12

@

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp
$

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

Trang 13
d

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT


Chuyeõn ủe toỏt nghieọp
ơàơàơà

ỡƠ

q`

Trang 14
P

ỹà

4

ứ $

CBHD:HUYỉNH VAấN VUế

SVTH:LE HUY QUAT-CK41TT


Chuyeõn ủe toỏt nghieọp

Trang 15

bjbjqPqP
ỹ

:

:ạ ợ

r

Ô

l
l

l

CBHD:HUYỉNH VAấN VUế

l@

SVTH:LE HUY QUAÙT-CK41TT


Chuyên đề tốt nghiệp

Trang 16

@

CBHD:HUỲNH VĂN VŨ

SVTH:LÊ HUY QUÁT-CK41TT