lập trình khai triển các tấm thép vỏ tàu theo thuật toán hàm hóa đường hình, chương 4 ppsx

Chương 4:
Phương pháp của giáo sư Vlaxôp
Giáo sư Vlaxop đã lập công thức gần đúng để tính tay đòn
hình d
ạng. Để thực hiện ý tưởng đó thay vì tính theo biểu thức:
l
θhd
= y
c
.cosθ + (z
c
– z
co
).sinθ
Tác giả đã xấp xỉ về một đường cong toán học có biểu thức
được viết dưới dạng:
L
θhd
= a
1
sinθ + a
2
sin2θ + a
3
sin4θ + a
4
sin6θ
Trong đó: a
i
– các tham số phụ thuộc đặc điểm hình học của
tàu

Để xác định các biểu thức a
i
tác giả đã dùng các điều kiện
biên:
Khi θ = 0







0
0
r
d
dl
l
hd



Khi θ = 90
o














90
0
90
90
090
)(
chd
cchd
ydl
r
d
dl
zzl





Dùng các điều kiện biên này giải tìm được:
(a
1,
a
2

, a
3
, a
4
) = f
i
(y
c90
; (z
c90
– z
c0
); r
0
; r
90
)
Cu
ối cùng được công thức gần đúng như sau:
l
θhd
= y
c90
f
1
(θ) + (z
c90
– z
c0
) f

2
(θ) + r
0
f
3
(θ) + r
90
f
4
(θ)
Trong đó:











































o
c
coc
cc
cc
o
co

r
y
zz
r
B
T
H
Ky
Hkz
T
B
r
Tz
.

)2)(1(
.25.0

.
12
3
90
90
90
1/2
/2
2
90
/
90

22























H
B
c
V
V
K

BL
S
TBL
V
1
.



Bảng 1: Bảng số các hàm f
i
(θ) theo Giáo sư Vlaxop
θ F
1
(θ) F
2
(θ) F
3
(θ) F
4
(θ)
0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
10 0.0281 -0.0152 0.1582 0.0025
20 0.2014 -0.1058 0.2292 0.0165
30 0.5645 -0.2770 0.1740 0.0425
40 0.9977 -0.4404 0.0242 0.0613
50 1.5064 -0.4649 -0.1337 0.0502
60 1.2990 -0.2165 -0.2165 0.0000
70 0.9347 0.2510 -0.1794 -0.0668
80 0.3868 0.7579 -0.0685 -0.0922

90 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000
Tuy nhiên, phương pháp này vẫn mắc nhiều sai số do sử
dụng nhiều công thức gần đúng.
Nh
ững sai số trình bày ở trên thuộc bản chất của các phương
pháp và điều kiện tính toán, có thể tích tụ lớn quá mức cho phép.
Tiếc rằng cho đến nay điều này chưa có sự đánh giá thỏa đáng và
điều đó gây những băn khoăn trong giới chuyên môn.
 Ưu nhược điểm của các phương pháp truyền thống:
 Tiến hành dễ dàng.
 Không hạn chế độ chính xác.
 Nếu muốn độ chính xác cao thì khối lượng tính
toán phải lớn.
 Sai số trong tính toán lớn.
 Không đánh giá được sai số trong tính toán.
 Khó khăn trong việc tự động hóa.
1.4. GIỚI HẠN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU:
Như đã nói ở trên, mặc dù đã có rất nhiều phương pháp tính
tay đòn ổn định khác nhau nhưng vẫn chưa giải quyết thỏa đáng
đ
ược phương trình ổn định, một trong những tính năng quan trọng
nhất của con tàu. Lâu nay đường hình lý thuyết tàu chỉ được thiết
kế theo kinh nghiệm là chính, không kiểm soát hoàn toàn chủ động
bằng các phương pháp toán học, việc tính toán các yếu tố tĩnh học
không có cách nào khác là phải đo đạc các kích thước trực tiếp
theo đường h
ình lý thuyết tàu và áp dụng các phương pháp gần
đúng, không chủ động đánh giá được sai số, do đó gây không ít
những băn khoăn trong tính toán và thiết kế tàu.

Do đó, đề tài này được đặt ra nhằm nghiên cứu khả năng ứng
dụng một phương pháp mới tính tay đòn ổn định, cho phép khắc
phục được các nhược điểm nói trên, cho phép đạt được các kết quả
chính xác hơn, đảm bảo hiệu quả hơn về tính an to
àn cho tàu và
người trên biển.
Chính vì vậy đề tài tính tay đòn ổn định mới dựa trên đề xuất
của thầy Nguyễn Quang Minh một người đặc biệt quan tâm đến
các bài toán thiết kế tàu sẽ đi tính khá chính xác giải quyết triệt để
bài toán ổn định.
Độ chính xác có khả năng đạt được ở đây l
à vì hướng giải
quyết của bài toán lúc này chúng ta đi ứng dụng thuật toán spline
để h
àm hóa các bề mặt lý thuyết tàu theo những phương trình
đường cong spline bậc ba xác định từ đó ta có thể đi tính khá chính
xác các thông số hình học hình cong phẳng bằng phương pháp tích
phân xác định, sau đó ta tiếp tục áp dụng kết quả nghiên cứu hàm
hóa b
ề mặt đường hình lý thuyết tàu theo phương trình toán học
c
ủa thầy Nguyễn Quang Minh để xác định lại đường cong trên
theo m
ột phương trình xác định khác tiện lợi hơn cho việc tính
toán các y
ếu tố ổn định của tàu thủy theo một hướng mới một cách
chính xác.
K
ết quả nghiên cứu của đề tài cho phép đánh giá và nhận
định lại b

ài toán ổn định theo một hướng mới. Dùng để tính toán
chính xác tay đòn ổn định của tàu thủy và kiểm tra sự chính xác
của các phần mềm tính tay đòn ổn định hiện có.