thiết kế, chế tạo và thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53000dwt

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 3 -
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI - 3 -
1.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI - 3 -
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MÔ HÌNH 4 -
2.1. NHIỆM VỤ THƯ 4 -
2.2. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC 4 -
2.3. XÂY DỰNG BẢN VẼ TUYẾN HÌNH 5 -
2.4. XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ HÌNH DÁNG. 5 -
2.5. TÍNH TOÁN TÍNH NỔI 6 -
2.5.1. Đường cong các yếu tố tính nổi 6 -
2.5.2. Đồ thị Bonjean. 7 -
2.6. TÍNH ỔN ĐỊNH 18 -
2.6.1. Phương pháp tính ổn định tàu thủy. 18 -
2.6.2. Tính ổn định tàu thủy theo phương pháp Krưlop – Daranhi 18 -
2.7. CHỌN CÔNG SUẤT MÁY VÀ CHÂN VỊT 78
2.8. CHỌN KẾT CẤU MÔ HÌNH 79
CHƯƠNG 3. CHẾ TẠO MÔ HÌNH 82
3.1. CÁC BƯỚC CHẾ TẠO MÔ HÌNH 82
3.2. PHÓNG DẠNG MÔ HÌNH 83
3.3. KHAI TRIỂN. 87
3.4. CHẾ TẠO DƯỠNG 92
3.5. VẠCH DẤU 94
3.6. HẠ LIỆU. 95
3.7. LẮP RÁP MÔ HÌNH 96
CHƯƠNG 4. THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH 98
4.1. THỬ NGHIÊNG. 98
4.1.1. Mục đích thử nghiêng. 98
4.1.2. Lý thuyết cơ bản của việc thử nghiêng. 98
4.1.3. Chuẩn bị tàu để thử 100

4.1.4. Thực hiện thử 102
4.2. THỬ SỨC CẢN 110
4.2.1. Phương pháp thử sức cản. 110
4.2.2. Tính chuyển kết quả thử mô hình sang tàu thật 111
4.3. THỬ TÍNH ĐIỀU KHIỂN. 113
4.3.1. Đo mớn nước 113
4.3.2. Thử tốc độ theo trình tự. 113
4.3.3. Thử quay trở 114
4.3.4. Thử lùi dừng đột ngột. 116
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 117
5.1. KẾT LUẬN 117
5.1.1. Thiết kế mô hình 117
5.1.2. Chế tạo mô hình 117
5.1.3. Thử nghiệm tàu mô hình. 117
5.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO 120
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Bảng tính thủy tĩnh và đồ thị thủy tĩnh.
Phụ lục 2: Đồ thị Bonjean.
Phụ lục 2: Vị trí đường nước nghiêng trên sườn Trêbưsep.








- 1 -

LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta biết, thiết kế tàu thủy là bài toán phức tạp, nó đòi hỏi phải giải
quyết rất nhiều vấn đề liên quan, từ việc thiết kế tuyến hình, bố trí chung, tính toán
lựa chọn kết cấu, kiểm tra các tính năng… Đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững
các kiến thức chuyên môn, có kinh nghiệm thực tế. Ở nước ta, với ngành công
nghiệp Tàu thủy còn non trẻ, đang ph
ải dần tự hoàn thiện chính mình., thì lĩnh vực
thiết kế tàu (những tàu cỡ lớn, hoạt động không hạn chế) đang còn gặp nhiều khó
khăn.
Mục đích cuối cùng của những nhà thiết kế tàu là làm sao tàu khi hoạt động
có thể đảm bảo được các yêu cầu, tính năng được chủ tàu đưa ra, cũng như thỏa
mãn các quy định, quy phạm liên quan. Tuy nhiên một vấn đề khác được đặt ra là
con tàu đ
ã được thiết kế ra liệu có đảm bảo được các yêu cầu đã nêu ra trong nhiệm
vụ thư hay không? Để biết được điều đó thì cách hiệu quả nhất thì chúng ta phải thử
nghiệm thực tế con tàu mà chúng ta đã thiết kế nhưng chúng ta đang thiết kế nên
chưa biết con tàu của chúng ta như thế nào? Hoặc là khi đóng xong con tàu chúng ta
sẽ thử nghiệm trong điều kiện thực tế th
ực tế nhưng nếu nó không đáp ứng được các
yêu cầu mà chủ tàu đặt ra thì con tàu đó sẽ không được chủ tàu chấp nhận. Để giải
quyết vấn đề trên thì sau khi tính toán thiết kế xong chúng ta phải xây dựng mô hình
thu nhỏ của con tàu mà chúng ta thiết kế sau đó đem thử nghiệm trong bể thử với
những điều kiện gần giống với các điều kiện thực tế nh
ằm mục đích kiểm tra lại các
kết quả tính toán của thiết kế và hoàn thiện thiết kế.
Thử nghiệm mô hình là hết sức cần thiết và là công đoạn cuối cùng trong
thiết kế. Vì vậy để là rõ được vấn đề nêu trên thì nhóm chúng tôi đã nhận đề tài:
“Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53000DWT”. Đề tài bao
gồm những nội dung sau:
Chương 1: Đặt vấn đề

.
Chương 2: Thiết kế mô hình.
Chương 3: Chế tạo mô hình.

- 2 -
Chương 4: Thử nghiêm mô hình.
Chương 5: Kết luận – Đề xuất ý kiến.
Do thời gian tìm hiểu có hạn, cùng với kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn
nhiều hạn chế, chắc chắn nội dung đề tài còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi rất mong
nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy và các bạn.


Nha Trang, ngày 08 tháng 01 năm 2010
Nhóm sinh viên thực hiện
PHẠM BÌNH DƯƠNG
TÔ VĂN HẢI
PHẠM VĂN HIẾN
NGUYỄN TRÚC LÂM
PHẠM VĂN THẢO

- 3 -
CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.
Chế tạo và thử nghiệm mô hình là giai đoạn quan trọng trong thiết kế tàu
thủy. Nó được xem như là bước kiểm tra và so sánh đối với toàn bộ kết quả tính
toán về sức cản và các tính năng.
Mô hình được chế tạo theo hồ sơ tàu 53.000 DWT ứng với tỷ lệ thu nhỏ nhất
định. Sau khi chế tạo xong mô hình sẽ được thử nghiệm một số tính nă
ng và so sánh
kết quả thử nghiệm với kết quả đã tính toán.
Trên thực tế người ta chế tạo mô hình để thử nghiệm, nhằm đưa ra đường
hình lý thuyết để sử dụng làm tàu mẫu, xác định hệ số sức cản phục vụ cho việc tính
toán sức cản và thiết kế tàu thủy.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường, chúng tôi đã được tiếp cận
với nhi
ều kiến thức chuyên môn. Bên cạnh đó chúng tôi đã thực hiện tính toán đồ
án thiết kế tàu, tuy nhiên trong quá trình tính toán thiết kế tàu chúng tôi không biết
hình dáng thực tế của nó ra sao và kết quả tính toán các tính năng theo các phương
pháp đã được học chính xác bao nhiêu.
Từ những lý do trên mà nhóm chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Thiết kế, chế
tạo và thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53000DWT”. Với mục đích tổng hợp lại
các kiến thức đ

ã được học để chế tạo mô hình và thử nghiệm mô hình.
1.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.
Nội dung đề tài tập trung vào 3 phần chính là:
• Thiết kế mô hình (tính toán tính năng tàu mô hình)
• Chế tạo mô hình tàu hàng rời 53.000 DWT.
• Thử nghiệm mô hình tàu hàng rời 53.000 DWT và so sánh kết quả thử
nghiệm đối với kết quả đã tính toán.
Vì hồ sơ thiết kế được lấy từ tàu 53.000 DWT nên đề tài xin được kế thừa bộ

hồ sơ tàu đã có trước như: các bản vẽ tuyến hình, bản vẽ kết cấu, bản vẽ thi công…

- 4 -
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ MÔ HÌNH

2.1. NHIỆM VỤ THƯ.
Chế tạo mô hình tàu hàng theo tỉ lệ thu nhỏ của tàu hàng rời 53000DWT,
trên cơ sở các bản vẽ đã có sẵn từ hồ sơ tàu hàng rời 53000DWT.
2.2. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC.
Kích thước chính của tàu hàng rời 53000DWT.
L
max
= 190 m
L
tk
= 183,25 m
B = 32,26 m
d = 12,60 m
D = 17,5 m
Kích thước cơ bản của mô hình su khi thu nhỏ:

L
max
= 1,58 m
L
tk
= 1,53 m
B = 0,35 m
d = 0,13 m
D = 0,18 m
Các kích thước chính của mô hình được thu nhỏ theo tàu chở hàng rời
53000DWT theo tỷ lệ như sau :
Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều dài : 1/120
Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều rộng : 1/92
Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều cao : 1/97
Việc thu nhỏ mô hình theo các tỷ lệ kích thước trên nhằm tạo cho kiểu dáng
mô hình được cân đối với tính thẩm mỹ. Mặt khác chọn theo tỷ lệ trên cũng dựa
theo kích thước của acquy đặt trên mô hình cho phù hợp.



- 5 -
2.3. XÂY DỰNG BẢN VẼ TUYẾN HÌNH.
Bản vẽ tuyến hình của tàu mô hình được thu nhỏ từ bản vẽ tuyến hình của
tàu hàng rời 53000DWT theo tỷ lệ như sau:
Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều dài : 1/120
Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều rộng : 1/92
Tỷ lệ thu nhỏ theo chiều cao : 1/97
2.4. XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ HÌNH DÁNG.
Thể tích chiếm nước
∇

:
m
d
W n W0
WWi
0
A+ A
=Adz= ΔdA
2
⎡
⎤
⎛⎞
∇−
⎜⎟
⎢
⎥
⎝⎠
⎣
⎦
∑
∫

Tính tại đường nước thiết kế (d = 0,13 m) ta được:
∇
= 0,58 m
3

Lượng chiếm nước ∆:
∆ =
γ

.
∇
= 1.025 x 58,1 = 0,06 (Tấn)
Hệ số béo C
B
:
B
C = = 0.812
L.B.d
∇

Hệ số đầy diện tích mặt đường nước C
W
:

W
W
A
C = = 0.92
L.B

Hệ số đầy diện tích mặt cắt ngang C
M
:
M
M
A
C = = 0.997
B.d

Hệ số đầy lăng trụ dọc C
P
:
P
M
C = = 0.8
A.L
∇


Hệ số đầy lăng trụ đứng C
V
:
V
W
C = = 0.86
A.d
∇



- 6 -
2.5. TÍNH TOÁN TÍNH NỔI.
2.5.1. Đường cong các yếu tố tính nổi.
- Đồ thị biểu diễn các yếu tố tính nổi theo mớn nước tàu : ∆,
∇ , A
W
, LCB,
LCF, VCB, C
W

, C
M
, C
B
, r
0
, R
Hoành độ trọng tâm diện tích mặt đường nước LCF:


()
L/2
m
2
yminin0
i=0
-L/2
m
M=2 xydx = 2ΔLi(y- y) - y- y
2
⎡
⎤
⎢
⎥
⎣
⎦
∑
∫
; m =n/2
()

L/2
m
mi ni n 0
y
-L/2 i=0
L/2
0n
W
i
-L/2
m
xydx
i(y - y ) - y - y
M
2
LCF = = = L
y+ y
A
y
ydx
2
Δ
⎛⎞
−
⎜⎟
⎝⎠
∫∑
∑
∫

Hoành độ tâm nổi LCB:

()
()
dm
W
Wi i W n n W 0 0
Vzoy
0
dm
Wi W n W0
W
0
1
ALCFdz
ALCF - A LCF+A LCF
M
2
LCB = = =
1
V
A - A +A
Adz
2
∫
∑
∑
∫

Tính cao độ tâm nổi VCB:

()
()
dm
W
Wi i W n n W0 0
Vxoy
0
dm
Wi W n W0
W
0
1
Azdz
Az+ A z- Az
M
2
VCB = = = Δd
1
V
A+ A - A
Adz
2
∫
∑
∑
∫

Kết quả tính toán được cho ở các bảng sau:
Bảng tính: Phụ lục 1

Từ các giá trị ở bảng tính ta tiến hành vẽ đồ thị các đường thủy tĩnh:
Đồ thị thủy tĩnh: Phụ lục 1






- 7 -
2.5.2. Đồ thị Bonjean.
Đồ thị Bonjean gồm hai họ đường cong: A
M
, M
AW

Với:
- ∆d ≈ 0,021m - khoảng các giữa các đường nước.
- y
i
: tung độ các sườn đo trên tuyến hình.
- k
i
: hệ số hình thang.
- i : hệ số tay đòn (trùng với thứ tự các đường nước).
- a : khoảng cách từ đường nước trên cùng đến mép boong, giá trị
của a thay đổi ứng với các vị trí sườn.
Giá trị A
M
, M
AM

được tính theo các bảng tính, từ các giá trị ở bảng tính ta
vẽ đồ thị Bonjean.
Đồ thị Bonjean: Phụ lục 2
Bảng 2.1: Tính diện tích mắt cắt ngang tại các sườn
1. Sườn 0:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.8 cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.855
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i

.i
(cm)
M
AM
=Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0
2 0 0 0 2 0 0 0
3 0 0 0 3 0 0 0
4 0 0 0 4 0 0 0
5 3.7 3.7 7.5 5 18.3 18.3 7.8
6 8.2 15.5 31.9 6 49.1 85.8 36.3
7 11.3 35.0 72 7 79 214 90.5
8 12.8 59.1 121.6 8 10.2 395.4 167.3
MB 12.8 84.7 174.2 9 11.3 611.1 258.6



- 8 -
2. Sườn 1:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.6cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.768
I II III IV V VI VII VIII
WL

y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
=Δd
2
.(VII)
(cm
4
)

0 0 0 0 0 0 0 0
1 1.6 1.6 3.3 1 1.6 1.6 0.7
2 1.6 4.9 10 2 3.3 6.5 2.8
3 1.3 7.8 16 3 3.8 13.6 5.8
4 5.3 14.3 29.5 4 21.1 38.6 16.3
5 11.2 30.8 63.3 5 55.8 115.4 48.8
6 13.8 55.7 114.7 6 83 254.2 107.5
7 15.5 85.1 175 7 108.3 445.5 188.5
8 16.2 116.7 240.6 8 129.8 683.5 289.2
MB 16.2 149.2 306.9 9 142.2 955.6 404.3

3. Sườn 2:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.6cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.74
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
=Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0 0.4 0 0 0 0 0 0
1 4.2 4.6 9.6 1 4.2 4.2 1.8
2 4.8 13.7 28.2 2 9.7 18.2 7.7
3 8.8 27.4 56.4 3 26.5 54.3 23
4 12.9 49.2 101.1 4 51.7 132.5 56.2
5 15.1 77.2 158.8 5 75.5 259.7 109.9
6 16.3 108.6 223.4 6 98 433.1 183.3
7 17 142.0 292 7 119.2 650.3 275.2
8 17.3 176.3 362.7 8 138.5 908 384.2
MB 173 210.9 433.9 9 151.4 1197,9 506.9

- 9 -
4. Sườn 3:

Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1,5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
=Δd

2
.(VII)
(cm
4
)
0 1,4 0
0.0
0
0.0 0 0.0
1 7 8,4
17.3
1
7.0 7 3.0
2 11,1 26,5
54.4
2
22.1 36.1 15.3
3 14,2 51,7
106.4
3
42.6 100.8 42.7
4 15,9 81,8
168.3
4
63.6 207.1 87.6
5 16,8 114,5
235.5
5
83.8 354.5 150.0
6 17,2 148,5

305.4
6
103.4 541.6 229.2
7 17,4 183,1
376.7
7
122.1 767.1 324.6
8 17,5 218,1
448.6
8
140.0 1029.2 435.5
MB 17,5 253,1
520.6
9
152.9 2210.7 935.4

5. Sườn 4:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1,5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.74
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M

= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
2.9 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
12.0 14.9 30.8
1
12.0 12 5.1

2
15.0 42 86.5
2
30.1 54.2 22.9
3
16.4 73.5 151.2
3
49.2 133.5 56.5
4
17.1 107 220.1
4
68.4 251.1 106.2
5
17.4 141.5 291.1
5
87.1 406.6 172.1
6
17.5 176.4 362.9
6
105.0 598.7 253.3
7
17.5 211.4 434.9
7
122.5 826.2 349.6
8
17.5 246.4 506.9
8
140.0 1088.7 460.7
MB
17.5 281.4 578.9

9
152.9 1381.6 584.6

- 10 -
6. Sườn 5:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1,5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.74
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i

.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
6.9 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
15.2 22.1 45.5
1
15.2 15.2 6.4
2
16.7 54 111.1
2
33.4 63.8 27.0
3
17.3 88 181.1
3
51.9 149.2 63.1
4
17.5 122.8 252.7
4
69.9 271 114.7

5
17.5 157.8 324.6
5
87.5 428.4 181.3
6
17.5 192.8 396.6
6
105.0 620.9 262.7
7
17.5 227.8 468.6
7
122.5 848.4 359.0
8
17.5 262.8 540.6
8
140.0 1110.9 470.0
MB
17.5 297.8 612.6
9
152.9 1403.8 594.0

7. Sườn 6:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)

∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
11.7 0 0.0
0

0.0 0 0.0
1
16.6 28.3 58.3
1
16.6 16.6 7.0
2
17.4 62.3 128.2
2
34.7 68 28.8
3
17.5 97.2 199.9
3
52.5 155.2 65.7
4
17.5 132.2 271.9
4
70.0 277.6 117.5
5
17.5 167.2 343.9
5
87.5 435.1 184.1
6
17.5 202.2 415.8
6
105.0 627.6 265.6
7
17.5 237.2 487.8
7
122.5 855.1 361.8
8

17.5 272.2 559.8
8
140.0 1117.6 472.9
MB
17.5 307.2 631.8
9
152.9 1410.5 596.8

- 11 -
8. Sườn 7:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y

i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
14.6 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.3 31.9 65.6
1
17.3 17.3 7.3
2
17.5 66.7 137.2
2
35.0 69.6 29.5
3
17.5 101.7 209.2
3

52.5 157.1 66.5
4
17.5 136.7 281.2
4
70.0 279.6 118.3
5
17.5 171.7 353.2
5
87.5 437.1 184.9
6
17.5 206.7 425.2
6
105.0 629.6 266.4
7
17.5 241.7 497.2
7
122.5 857.1 362.7
8
17.5 276.7 569.2
8
140.0 1119.6 473.7
MB
17.5 311.7 641.2
9
152.9 1412.5 597.6

9. Sườn 8:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735

I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm

4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6

7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

- 12 -
10. Sườn 9:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm

2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3

2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

11. Sườn 10:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M

AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.2
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.2
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.2
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.2
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.2
5

87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.2
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.2
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.2
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.2
9
152.9 1412.9 597.8

- 13 -
12. Sườn 11:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i

(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1

17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8

140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

13. Sườn 12:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)

∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3

4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

- 14 -
14. Sườn 13:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL

y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)

0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3

7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

15. Sườn 14:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3

17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

- 15 -
16. Sườn 15:

Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd

2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4
2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6

17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3
9
152.9 1412.9 597.8

17. Sườn 16:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M

= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
15.7 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
17.5 33.2 68.3
1
17.5 17.5 7.4

2
17.5 68.2 140.3
2
35.0 70 29.6
3
17.5 103.2 212.3
3
52.5 157.5 66.6
4
17.5 138.2 284.3
4
70.0 280 118.5
5
17.5 173.2 356.3
5
87.5 437.5 185.1
6
17.5 208.2 428.3
6
105.0 630 266.6
7
17.5 243.2 500.3
7
122.5 857.5 362.8
8
17.5 278.2 572.3
8
140.0 1120 473.9
MB
17.5 313.2 644.3

9
152.9 1412.9 597.8

- 16 -
18. Sườn 17:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.6 cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i

.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
11.6 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
16.3 27.9 57.4
1
16.3 16.3 6.9
2
17.0 61.2 125.9
2
34.0 66.6 28.2
3
17.2 95.4 196.2
3
51.6 152.2 64.4
4
17.2 129.8 267.0
4
68.8 272.6 115.3

5
17.2 164.2 337.8
5
86.0 427.4 180.8
6
17.2 198.6 408.5
6
103.2 616.6 260.9
7
17.2 233 479.3
7
120.4 840.2 355.5
8
17.3 267.5 550.3
8
138.4 1099 465.0
MB
17.3 302.1 621.4
9
151.1 1388.5 587.5

19. Sườn 18:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)

∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
6.5 0 0.0
0

0.0 0 0.0
1
13.7 20.2 41.6
1
13.7 13.7 5.8
2
15.1 49 100.8
2
30.2 57.6 24.4
3
15.6 79.7 163.9
3
46.8 134.6 57.0
4
15.7 111 228.3
4
62.8 244.2 103.3
5
15.7 142.4 292.9
5
78.5 385.5 163.1
6
15.6 173.7 357.3
6
93.6 557.6 235.9
7
15.7 205 421.7
7
109.9 761.1 322.0
8

16.1 236.8 487.1
8
128.8 999.8 423.0
MB
16.4 269.3 554.0
9
143.3 1271.9 538.2

- 17 -
20. Sườn 19:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 1.5cm
Tỷ lệ: a/Δd = 0.735
I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y

i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm
4
)
0
1.8 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
8.9 10.7 22.0
1
8.9 8.9 3.8
2
11.1 30.7 63.2
2
22.2 40 16.9
3
11.9 53.7 110.5
3

35.7 97.9 41.4
4
12.1 77.7 159.8
4
48.4 182 77.0
5
11.8 101.6 209.0
5
59.0 289.4 122.5
6
11.5 124.9 256.9
6
69.0 417.4 176.6
7
11.7 148.1 304.6
7
81.9 568.3 240.5
8
12.8 172.6 355.0
8
102.4 752.6 318.4
MB
13.8 199.2 409.8
9
120.5 975.5 412.8

21. Sườn 20:
Tính diện tích mặt cắt ngang và mômen tĩnh
Khoảng cách từ WL8 đến mép boong: a = 2.2cm
Tỷ lệ: a/Δd =1.07

I II III IV V VI VII VIII
WL
y
i
(cm)
∑y
i
(cm)
A
M
= Δd.(III)
(cm
2
)
I

y
i
.i
(cm)
∑y
i
.i
(cm)
M
AM
= Δd
2
.(VII)
(cm

4
)
0
0.0 0 0.0
0
0.0 0 0.0
1
1.7 1.7 3.5
1
1.7 1.7 0.7
2
3.9 7.3 15.0
2
7.8 11.2 4.7
3
5.1 16.3 33.5
3
15.3 34.3 14.5
4
5.3 26.7 54.9
4
21.2 70.8 30.0
5
4.4 36.4 74.9
5
22.0 114 48.2
6
0.1 40.9 84.1
6
0.6 136.6 57.8

7
1.0 42 86.4
7
7.0 144.2 61.0
8
3.0 46 94.6
8
24.0 175.2 74.1
MB
4.9 53.9 110.9
9
44.1 243.3 102.9

- 18 -
2.6. TÍNH ỔN ĐỊNH.
2.6.1. Phương pháp tính ổn định tàu thủy.
Hiện nay có nhiều phương pháp tính ổn định như phương pháp Krưlop –
Daranhi, phương pháp Vlaxôp, phương pháp tính tay đòn trực tiếp…Tuy nhiên
phương pháp Krưlop – Daranhi được đánh giá là phương pháp cho kết quả chính
xác hơn cả [1, tr.292 - 400], [7, tr.72 - 75], [9, tr.49 - 51]. Vì vậy chúng tôi tính ổn
định theo phương pháp Krưlop – Daranhi.
2.6.2. Tính ổn định tàu thủy theo phương pháp Krưlop – Daranhi.
a. Xây dựng sườn Trêbưsep.
Xác đị
nh hoành độ sườn Trêbưsep:
ii
L
x = k
2

Trong đó :
x
i
: Hoành độ sườn Trebưsep.
k
i
: Hệ số sườn Trêbưsep.
L: Chiều dài tàu. L = 1,53m
Bảng 2.1: Tọa độ ứng với sườn Trêbưsep:
Tọa độ x
i
trong 4 trường hợp
Sườn k
i

TH1
TH2 TH3 TH4
4 0.912 684 697 716 711
3 0.601 451 460 472 469
2 0.529 397 405 415 412
1 0.168 126 128 132 131
0 0 000 000 000 000
-1 -0.168 -126 -128 -132 -131
-2 -0.529 -397 -405 -415 -412
-3 -0.601 -451 -460 -472 -469
-4 -0.912 -684 -697 -716 -711


- 19 -
b. Dựng đường nước ban đầu WL

o
góc nghiêng bằng 0
0
.
Qua trọng tâm O của đường nước ban đầu vẽ đường nước phụ thứ nhấtWL’
1

dưới góc nghiêng 10
0
, trên các sườn Trêbưsep tính các yếu tố của đường nước phụ:
Diện tích đường nước phụ
()
L
2
n
'
Wii
i=1
-L
2
L
A (a + b)dx a + b
n
=≈
∑
∫

Với: - a, b (m) là khoảng cách từ tâm nổi đến mép mạn phải, trái. Đo tại
đường nước đang xét trên sườn Trebusep
- L (m) chiều dài mặt đường nước tính toán.

Mômen tĩnh diện tích đường nước phụ đối với trục qua trọng tâm của nó và
song song với trục x:
()
L
2
n
'22 22
Xii
i=1
-L
2
11L
M = (a- b)dx = . a- b
22n
∑
∫

Tung độ trọng tâm đường nước tương đương:
n
22
'
i=1 X
f
n
'
W
i=1
(a - b )
M
1

y= η = =
2A
(a + b)
∑
∑

Mômen quán tính đường nước phụ đối với trục đi qua trọng tâm của nó và
song song với trục x:
()
L
2
n
'33 33
Xii
i=1
-L
2
11L
I = (a + b )dx = a + b
33n
∑
∫

Mômen quán tính đường nước phụ đối với trục đi qua trọng tâm của đường
nước tương đương và song song với trục x:

2'
xx'fX
I I y .A=+
Khoảng cách từ đường nước phụ đến đường nước tương đương:

φ f
1
ε = δ .y
2

Trong đó: δ
φ
được tính bằng radian.

- 20 -
Bán kính tâm nghiêng:
x
φ
I
r =
∇
(
∇
= const)
Từ đường nước phụ trợ ta xác định được tâm của đường nước tương đương,
qua đó vẽ được đường nước tương đương. Trên đường nước tương đương chúng ta
đo lại các giá trị a,b và tính lại I
x
, r
0
.
c. Xây dựng cánh tay đòn ổn định.
Cánh tay đòn ổn định tĩnh:
GZ

φ
= TCB
φ
cosφ + KB
φ
sinφ – KGsinφ
Cánh tay đòn ổn định động:

φ
đ tt
0
δφ
GZ = GZ dφ = GZ
2
∑
∫

d. Tính ổn định tàu mô hình.
Tính trọng lượng và trọng tâm tàu
Trong đó tọa độ trọng tâm toàn tàu được tính theo công thức sau:
n
ii
i=1
i
p.LCG
LCG =
Σp
∑

n

ii
i=1
i
p.KG
KG =
Σp
∑

Với:
LCG, KG: là tọa độ trọng tâm tàu so với hệ tọa độ cơ bản của tàu.
LCG
i
, KG
i
: là tọa độ trọng tâm của chi tiết kết cấu thứ i đối với hệ
tọa độ cơ bản (hệ tọa độ này đặt tại giữa tàu).
p
i
: là khối lượng của chi tiết kết cấu thứ i(kG).






- 21 -
Bảng 2.2: Tính trọng lượng và trọng tâm tàu không.
Vị trí Mômen
TT Hạng mục
Khối

lượng
(Kg)
X
(cm)
Y
(cm)
Mx
(Kg.cm)
Mz
(Kg.cm)
1 Đà dọc CL0 0.29 7,9 1,5 2,29 0,44
2 Đà dọc 4000 S 0.29 8,2 1,5 2,37 0,43
3 Đà dọc 4000 P 0.29 8,2 1,5 2,37 0,43
4 Đà dọc 8000 S 0.26 8,9 1,5 2,32 0,39
5 Đà dọc 8000 P 0.26 8,9 1,5 2,32 0,39
6 Đà dọc 12000 S 0.23 10,1 1,5 2,31 0,34
7 Đà dọc 12000 P 0.23 10,1 1,5 2,31 0,34
8 Đà ngang 40 0.04 -49,6 1,7 -1,87 0,06
9 Đà ngang 46 0.05 -45,6 1,7 -2,21 0,08
10 Đà ngang 52 0.06 -41,6 1,6 -2,43 0,09
11 Đà ngang 58 0.07 -37,6 1,6 -2,49 0,11
12 Đà ngang 64 0.07 -33,6 1,5 -2,41 0,11
13 Đà ngang 74 0.08 -27,0 1,5 -2,09 0,12
14 Đà ngang 82 0.08 -21,6 1,5 -1,73 0,12
15 Đà ngang 88 0.08 -17,6 1,5 -1,43 0,12
16 Đà ngang 94 0.08 -13,6 1,5 -1,11 0,12
17 Đà ngang 101 0.08 -9,0 1,5 -0,73 0,12
18 Đà ngang 110 0.08 -3,0 1,5 -0,24 0,12
19 Đà ngang 119 0.08 3,0 1,5 0,24 0,12
20 Đà ngang 128 0.08 9,0 1,5 0,73 0,12

21 Đà ngang 137 0.08 15,0 1,5 1,22 0,12
22 Đà ngang 146 0.08 21,0 1,5 1,71 0,12
23 Đà ngang 155 0.08 27,0 1,5 2,20 0,12
24 Đà ngang 164 0.08 33,,0 1,5 2,68 0,12
25 Đà ngang 170 0.08 36,9 1,5 3,00 0,12

- 22 -
26 Đà ngang 176 0.08 40,9 1,5 3,33 0,12
27 Đà ngang 182 0.08 44,9 1,5 3,64 0,12
28 Đà ngang 188 0.08 489 1,5 3,80 0,12
29 Đà ngang 194 0.08 52,9 1,5 4,13 0,12
30 Đà ngang 200 0.07 56,9 1,5 4,21 0,11
31 Đà ngang 206 0.07 60,9 1,5 4,15 0,10
32 Đà ngang 212 0.06 64,9 1,6 3,88 0,10
33 Sườn Fr-5 0.20 -78,3 15,1 -15,33 2,96
34 Sườn Fr2 0.31 -73,6 14,6 -22,45 4,45
35 Sườn Fr8 0.39 -69,6 14,1 -27,40 5,55
36 Sườn Fr16 0.15 -65,6 9,1 -9,95 1,38
37 Sườn Fr22 0.16 -61,6 8,4 -9,61 1,31
38 Sườn Fr28 0.18 -57,6 7,6 -10,15 1,34
39 Sườn Fr34 0.19 -53,6 6,7 -10,22 1,28
40 Sườn Fr40 0.09 -49,6 10,3 -4,28 0,89
41 Sườn Fr52 0.09 -41,6 10,1 -3,65 0,89
42 Sườn Fr58 0.07 -37,6 11,3 -2,63 0,79
43 Sườn Fr64 0.07 -33,6 11,2 -2,41 0,80
44 Sườn Fr82 0.07 -21,6 11,7 -1,43 0,77
45 Sườn Fr88 0.07 -17,6 11,7 -1,17 0,78
46 Sườn Fr94 0.07 13,6 11,7 0,90 0,78
47 Sườn Fr101 0.07 -9,0 11,7 -0,60 0,77
48 Sườn Fr119 0.07 2,9 11,7 0,19 0,77

49 Sườn Fr128 0.07 8,9 11,7 0,59 0,77
50 Sườn Fr137 0.07 14,9 11,7 0,99 0,77
51 Sườn Fr155 0.07 26,9 11,7 1,78 0,77
52 Sườn Fr164 0.07 32,9 11,7 2,18 0,77
53 Sườn Fr170 0.07 36,9 11,7 2,44 0,77

- 23 -
54 Sườn Fr176 0.07 40,9 11,8 2,71 0,78
55 Sườn Fr188 0.07 48,9 11,6 3,26 0,77
56 Sườn Fr194 0.07 52,9 11,7 3,53 0,78
57 Sườn Fr200 0.06 56,9 11,6 3,68 0,75
58 Sườn Fr206 0.06 60,9 11,5 3,79 0,72
59 Sườn Fr212 0.06 64,9 10,8 3,89 0,65
60 Sườn Fr218 0.05 68,9 10,5 3,45 0,53
61 Vách Fr46 0.41 -45,6 10,8 -18,69 4,43
62 Vách Fr74 0.42 -27,0 10,7 -11,43 4,53
63 Vách Fr110 0.48 -3,0 10,7 -1,45 5,18
64 Vách Fr146 0.48 20,9 107 10,13 5,18
65 Vách Fr182 0.48 44,9 10,7 21,76 5,18
66 Vách Fr219 0.40 69,6 12,3 27,58 4,87
67 Vách Fr225 0.27 73,6 12,7 19,60 3,38
68 Tôn đáy trong 3.29 7,3 3,0 24,01 9,87
69 Tôn boong 4.17 0,6 18,6 2,50 77,55
70 Tôn vỏ 7.54 3,9 8,6 29,40 64,84
71 Sống mũi CL0 0.12 73,7 9,1 8,53 0,105
72 Sống mũi 2400CL 0.20 73,2 9,5 14,72 0,191
73 Sống mũi 5600CL 0.13 72,1 10,2 9,52 0,135
74 Sống mũi 8800CL 0.05 70,8 11,8 3,48 0,58
75 Cabin 2.66 -59,0 21,5 -156,78 57,13
76 Máy chính (motor) 0.30 -47,0 5,0 -14,10 1,50

77 Ống bao trục chân vịt 0.08 -55,0 4,0 -4,40 0,32
78 Chân vịt 0.1 -72,2 4,0 -7,22 0,4
79 Ắc quy 3.00 -15,0 8,0 -45,0 24,0
80 Các chi tiết khác 2.00 3,9 7,6 7,8 15,2
81
TỔNG
33.38 -4,0 9,9 -131,45 3284.1