Tài liệu Khảo sát thực tế để vẽ mô phỏng và phân tích tính năng trong autoship đường hình của tàu đánh cá nghề (vó, vây rút chì, lưới kéo, lưới rê) của ninh thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY ------    ------ TRẦN VĂN PHƯƠNG ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT THỰC TẾ ĐỂ VẼ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG TRONG AUTOSHIP ĐƯỜNG HÌNH CỦA TÀU ĐÁNH CÁ NGHỀ (VÓ, VÂY RÚT CHÌ, LƯỚI KÉO, LƯỚI RÊ) CỦA NINH THUẬN. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: ĐÓNG TÀU Nha Trang, tháng 01 năm 2011 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Tên tiếng anh Đơn vị Cb (δ) block coefficient - Hệ số đầy thể tích Cp (φ) Longitudial prismatic coefficient - Hệ số đầy lăng trụ dọc Cms (β) midship coefficient - Hệ số đầy mặt cắt giữa tàu Cwp (α) waterplane coefficient - Hệ số đầy đường nước Cvp (χ) vertical prismatic coefficient - Hệ số đầy lăng trụ đứng Wet surface - Hệ số bề mặt ướt Ký hiệu Cws Giải thích Lượng chiếm nước MT Displ MT LCB m Hoành độ tâm nổi VCB m Cao độ tâm nổi LCF m Tâm đường nước 2 WS Area m Diện tích mặt ướt MT cm Momen gây chúi 1cm 3 V (Vol) m Thể tích chiếm nước GM m Chiều cao tâm nghiêng LWL m Chiều dài đường nước LCG m Hoành độ trọng tâm đo tại từ giữa tàu đến trụ lái MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................. 2 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ..................................................2 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................2 1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................3 1.1.3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOSHIP.................................................4 1.1.3.1. Môđun Autoship ..............................................................................5 1.1.3.2. Môđun Autohydro............................................................................5 1.1.3.3. Môđun autopower ............................................................................6 1.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, NỘI DUNG VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI......6 1.2.1. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................6 1.2.2. Nội dung nghiên cứu và giới hạn đề tài...................................................7 Chương 2: Đo đạc, khảo sát thực tế......................................................................7 CHƯƠNG 2: ĐO ĐẠC VÀ KHẢO SÁT THỰC TẾ............................................ 8 2.1. ĐẶC ĐIỂM NGƯ TRƯỜNG, NGUỒN LỢI THỦY SẢN ............................8 2.1.1. Đặc điểm ngư trường..............................................................................8 2.1.1.1. Khái quát về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng biển .................8 2.1.1.2. Vài đặc điểm về khí tượng hải dương...............................................9 2.1.2. Nguồn lợi thủy sản vùng biển Ninh Thuận..............................................9 2.2. ĐẶC ĐIỂM TÀU THUYỀN NINH THUẬN..............................................10 2.2.1. Cơ cấu tàu cá, ngư trường và mùa vụ khai thác của nghề lưới rê...........10 2.2.1.1. Cơ cấu tàu cá..................................................................................10 2.2.1.2. Ngư trường và mùa vụ khai thác của nghề lưới rê ..........................11 2.3. ĐẶC ĐIỂM ĐƯỜNG HÌNH TÀU THUYỀN NINH THUẬN ....................12 2.3.1. Đặc điểm hình dáng mũi tàu .................................................................12 2.3.2. Đặc điểm hình dáng đuôi ......................................................................13 2.3.3. Đặc điểm hình dáng mặt boong ............................................................ 13 2.3.4. Đặc điểm hình dạng mạn tàu.................................................................14 2.3.5. Đặc điểm hình dạng phần chìm dưới nước............................................14 2.4. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH .....15 2.4.1. KẾT QUẢ ĐO ĐẠC CÁC TÀU ĐÁNH CÁ KHẢO SÁT ....................17 2.4.1.1. Tàu pha xúc (nghề lưới vó) NT 91202_TS .....................................17 2.4.1.2. Tàu NT 90505_TS (Nghề lưới kéo)................................................19 2.4.1.3. Tàu NT 90452_TS (nghề lưới rê) ...................................................22 CHƯƠNG 3. VẼ MÔ PHỎNG BỀ MẶT VỎ TÀU TRONG AUTOSHIP ........26 3.1. Phương pháp, trình tự dựng mô hình tàu cá trong Autoship.........................26 3.1.1. Phương pháp ............................................................................................ 26 3.1.2. Trình tự mô phỏng mô hình tàu cá...........................................................26 3.1.2.1. Tạo bản vẽ tàu cá trong mô hình Autocad..............................................26 3.1.2.2. Dựng lại tuyến hình trong Autoship ......................................................29 3.1.1.1. Dựng lại mặt mũi tàu và đuôi tàu sau đó tiến hành chỉnh trơn lại bề mặt theo tuyến hình 3D ..............................................................................31 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG TRONG AUTOSHIP.......................38 4.1. ĐO TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH CỦA MỘT TÀU MẪU ............................... 38 4.1.1. Thông số cơ bản của tàu được xác định ................................................38 4.1.2. Bảng tọa độ đo được so với bảng tọa độ hiệu chỉnh .............................. 39 4.2. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ TĨNH THỦY LỰC ..........................................39 4.3. Tính các yếu tố thủy lực tàu bằng modun autohydro (dùng dòng lệnh)................42 4.4. Nhận xét và đánh giá kết quả tính các yếu tố thủy lực bằng phương pháp truyền thống và môđun Autohydro.....................................................................48 4.4.1. Tính toán ổn định tàu TN90425 bằng modun autohydro...........................48 4.4.1.1. Định nghĩa và các trường hợp tải trọng..................................................48 4.4.1.2. Ý nghĩa đồ thị ổn định tĩnh, đồ thị ổn định động và các bước thực hiện trong môđun Autohydro.....................................................................................51 4.4.1.3. Các bước thực hiện trong môđun Autohydro .........................................51 4.5. Kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết bằng phương pháp cổ điển..........60 4.6. Đánh giá ổn định.........................................................................................64 4.7. Tính sức cản và lực đẩy tàu thủy .................................................................64 4.7.1. Tính sức cản tàu TN 90452_TS ............................................................ 64 4.7.2. Tính lực đẩy tàu TN90452 ....................................................................71 4.7.3. Nhận xét và đánh giá. ...........................................................................73 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ .....................................74 5.1. KẾT LUẬN ................................................................................................ 74 5.2. ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ...............................................................................74 Tài liệu tham khảo................................................................................................75 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cách đo đạc tại mỗi khoảng sườn...........................................................16 Hình 2.2 Tàu pha xúc (nghề lưới vó) NT 91202_TS. ............................................17 Hình 2.3. Tàu đánh cá nghề lưới kéo NT90505.....................................................19 Hình 2.4. Tàu đánh cá lưới rê NT90452................................................................ 22 Hình 3.1. Tuyến hình được chuyển từ 2D sang 3D...............................................27 Hình 3.2. Tuyến hình được chuyển từ 2D sang 3D...............................................28 Hình 3.3. Chuẩn bị File Autocad trước khi Import vào Autoship. ........................29 Hình 3.4. Hộp thoại đổi tên lại các sườn trong Autoship. .....................................30 Hình 3.5. Hộp thoại di chuyển tọa độ chuẩn.........................................................31 Hình 3.6. Các lựa chọn khi tạo mặt mũi tàu trong hộp thoại Create Surface..........32 Hình 3.7. Hộp thoại Contours để thiết lập các nhóm mặt căt ngang, mặt cắt dọc và mặt đường nước. ..................................................................................................33 Hình 3.8. Bề mặt mũi tàu sau khi chỉnh trơn. .......................................................34 Hình 3.9. Bề mặt đuôi tàu sau khi chỉnh trơn. ......................................................35 Hình 3.10. Bề mặt vỏ tàu sau khi chỉnh trơn.........................................................35 Hình 3.11. Mô hình tàu cá tỉnh Ninh Thuận mô phỏng sau khi đi thực tế..............36 Hình 3.12. Sườn lý thuyết tàu cá NT 90452. ........................................................37 Hình 4.1. Tàu đánh cá lưới rê TN90452_TS .........................................................38 Hình 4.2. Đồ thị tính nổi. ....................................................................................41 Hình 4.3. Lưu file *.GF trong môđun autoship. ....................................................42 Hình 4.4. Dao diện trong autohydro......................................................................43 Hình 4.5. Đường cong các yếu tố tính nổi (Hydrostatic Curves). ..........................44 Hình 4.6. Đường cong các yếu tố tính nổi (Hydrostatic Curves). ..........................45 Hình 4.7. Mối liên hệ giữa lượng chiếm nước và góc nghiêng. ............................. 46 Hình 4.8. Đồ thị ổn định động cho trường hợp 1...................................................54 Hình 4.9. Đồ thị ổn định động cho trường hợp 2...................................................56 Hình 4.10. Đồ thị ổn định động cho trường hợp 3.................................................58 Hình 4.11. Đồ thị ổn định động cho trường hợp 4.................................................60 Hình 4.12. Chọn các thông số trước khi tính toán. ................................................65 Hình 4.13. Nhấp chọn phương pháp tính sức cản Oortmerssen. ............................ 66 Hình 4.14. Đồ thị mối liên hệ giữa hiệu suất và tốc độ..........................................71 Hình 4.15. chọn các thông số của chân vịt. ...........................................................72 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Bảng tọa độ khi đo Tàu pha xúc (nghề lưới vó) NT 91202_TS. ............18 Bảng 2.2. Bảng tọa độ sau khi đo Tàu đánh cá nghề lưới kéo NT90505................20 Bảng 2.3. bảng tọa độ sau khi đo tàu đánh cá lưới rê NT90452_TS. .....................23 Bảng 4.1. Bảng tính các yếu tố thủy tĩnh............................................................... 40 Bảng 4.2. Tọa độ tâm nổi......................................................................................44 Bảng 4.3. Các hệ số hình dáng............................................................................................45 Bảng 4.4. Mối liên hệ giữa lượng chiếm nước và góc nghiêng.............................. 46 Bảng 4.5 So sánh các yếu tố tính nổi...................................................................47 Bảng 4.6. Tàu ra ngư trường với 100% dự trữ.......................................................49 bảng 4.7. Tàu về bến với 100% cá ,10% dự trữ.....................................................49 bảng 4.8. Tàu về bến với 20% cá,70% đá,và 10% dự trữ ......................................50 bảng 4.9. Tàu về bến 25% dự trữ, một mẻ cá ......................................................50 Bảng 4.10. Mối liên hệ giữa cánh tay đòn và góc nghiêng (trường hợp1)..............53 Bảng 4.11. Thông số ổn định theo tiêu chuẩn IMO và kết quả tính cho Trường hợp 1. 54 Bảng 4.12. Mối liên hệ giữa cánh tay đòn và góc nghiêng (trường hợp 1).............55 Bảng 4.13. Thông số ổn định theo tiêu chuẩn IMO và kết quả tính cho Trường hợp 2. 56 Bảng 4.14. Mối liên hệ giữa cánh tay đòn và góc nghiêng (trường hợp3)..............57 Bảng 4.15. Thông số ổn định theo tiêu chuẩn IMO và kết quả tính cho Trường hợp 3. 58 Bảng 4.16. Mối liên hệ giữa cánh tay đòn và góc nghiêng (trường hợp 4).............59 Bảng 4.17. Thông số ổn định theo tiêu chuẩn IMO và kết quả tính cho Trường hợp 4. 60 Bảng 4.18. Bảng tính tiêu chuẩn thời tiết. ............................................................ 62 Bảng 4.19. Bảng các thông số ban đầu..................................................................67 Bảng 4.20. Bảng thông số giữa tốc độ và sức cản .................................................69 Bảng 4.21. Bảng thông số giữa hiệu suất và tốc độ. ..............................................70 Bảng 4.22. Thông số chân vịt và công suất. ..........................................................72 -1- LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, cơ sở lý thuyết không ngừng được nghiên cứu, phát triển và hoàn thiện nhưng lý thuyết thiết kế tàu hiện vẫn còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết. Trong thời gian gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của máy tính đã cho phép giải quyết nhiều bài toán truyền thống bằng phương pháp mới thay vì phương pháp thủ công. Trên thế giới đã có khá nhiều phần mềm thiết kế tàu, nhưng chúng ta chưa có điều kiện để tìm hiểu, phân tích và phát triển chúng. Ở nước ta, đóng tàu gỗ bằng kinh nghiệm dân gian thường không đảm bảo tính ổn định, dư bền, tốc độ bị hạn chế, giá thành đóng mới cao. Con tàu đóng ra chưa mang tính hợp lý để ra khơi được an toàn và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Xuất phát từ nhu cầu thực tế Bộ môn Tàu thuyền - Khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy trường Đại học Nha Trang, tôi quyết định chọn đề tài: KHẢO SÁT THỰC TẾ ĐỂ VẼ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH TÍNH NĂNG TRONG AUTOSHIP ĐƯỜNG HÌNH CỦA TÀU ĐÁNH CÁ NGHỀ (VÓ, VÂY RÚT CHÌ, LƯỚI KÉO, LƯỚI RÊ) CỦA TỈNH NINH THUẬN. Đề tài thực hiện theo năm chương với nội dung như sau: Chương 1. Đặt vấn đề. Chương 2. Đo đạc, khảo sát thực tế. Chương 3. Vẽ mô phỏng trong Autoship. Chương 4. Phân tích tính năng (theo nghề). Chương 5. Kết luận và kiến nghị. Do thời gian có hạn, kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, chắc chắn trong đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy, cô giáo trong bộ môn và toàn thể các bạn sinh viên để đề tài tốt nghiệp của tôi tốt hơn nữa. Nha Trang, ngày 10 tháng 01 năm 2011. Sinh viên thực hiện Trần Văn Phương -2- CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Ngành đóng tàu là một trong những ngành công nhgiệp quan trọng hàng đầu của cả nước. Hằng năm đất nước thu lợi hàng ngàn tỷ đồng về khai thác thủy hải sản và phí vận chuyển hàng hóa bằng các loại tàu vận tải chạy biển. Nhìn lại chặng đường phát triển của ngành thật gian nan và gặp không ít những biến cố, nhưng phải công nhận rằng cho đến hiện nay chúng ta đã gặt hái được không ít những thành công. Đó là cả một quá trình phấn đấu không biết mệt mỏi của đảng, của nhà nước và đặc biệt của những giáo sư, tiến sỹ, kỹ sư đã và đang ngày đêm nghiên cứu nhằm đưa ra một hệ thống lý thuyết hoàn chỉnh nhất về tàu thuyền. Tìm hiểu một số xưởng đóng tàu gỗ ở Việt Nam, đa số tàu gỗ được đóng theo những mẫu tàu dân gian truyền thống của từng vùng, từng địa phương. Các mẫu tàu này hầu như chưa được tính toán hoặc thử nghiệm phù hợp yêu cầu đặt ra, mà chủ yếu được lựa chọn chỉ vì thói quen và ý thích của các ngư dân từng địa phương. Hầu hết các tàu thiết kế như nhau trong khi vai trò làm việc của các tàu khi ra ngư trường hoàn toàn khác nhau, tuỳ thuộc vào loại nghề khai thác. Đặc điểm nói trên không chỉ gây ra nhiều vấn đề phức tạp trong công tác quản lý kinh tế - kỹ thuật của các cơ quan quản lý tàu thuyền nhà nước, mà còn có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ an toàn và hiệu quả khai thác của đội tàu đánh bắt thuỷ sản ở nước ta hiện nay. Chính vì thế, tìm phần mềm thiết kế phù hợp với việc thiết kế tàu gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tế rất quan trọng. 1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới Hiện nay trên thế giới hiện có khá nhiều phần mềm thiết kế tàu uy tín được các quốc gia có truyền thống thiết kế tàu áp dụng như: Mỹ, Na Uy, Trung Quốc, Thụy Điển… Các phần mềm chuyên ngành thành hai nhóm như sau: phần mềm thiết kế kỹ thuật và phần mềm thiết kế công nghệ.  Phần mềm thiết kế kỹ thuật: Nepka (Tây Ban Nha), Tribon (Anh), Maxsurf -3- (Úc), NAPA (Trung Quốc), Nautilus (Na Uy), Fastship (Mỹ)... Phần mềm thiết kế công nghệ: Tribon, Nupas – Cadmatic, Shipconstructor... Ngoài ra cũng có một số phần mềm bao gồm cả hai khả năng thiết kế kỹ thuật và thiết kế công nghệ như Defcar, Tribon... Sau khi khảo sát hầu hết các phần mềm thiết kế tàu nói trên chúng tôi nhận thấy, các phần mềm này có nhiều ưu thế rất mạnh trong việc thiết kế các loại tàu vỏ thép nhưng giá thành phần mềm quá cao, có phần mềm lên tới triệu đô la. Điều đó cũng có nghĩa nếu như áp dụng các phần mềm trên để tính toán thiết kế cho tàu vỏ gỗ là rất khó khăn bởi lẽ giá thành con tàu lúc đó có thể lên gấp đôi hoặc gấp nhiều lần. Vì vậy, với điều kiện hiện tại của nước ta chưa thể sử dụng các phần mềm này để tính toán thiết kế cho tàu vỏ gỗ. 1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Hiện nay các tàu đánh cá đang hoạt động ở vùng biển tỉnh Ninh Thuận nói riêng và tàu đánh cá cả nước nói chung hầu hết không có hồ sơ thiết kế kỹ thuật. Công việc đóng mới hầu như không được quản lý của các cơ quan ban nghành, mà chủ yếu đóng theo kinh nghiệm và mẫu dân gian truyền thống của từng vùng miền. Hơn nữa khi đóng xong các con tàu, ngư dân không yêu cầu lập hồ sơ hoàn công cho con tàu của mình. Bởi vì khi lập hồ sơ hoàn công họ phải bỏ ra một khoản tiền để trả cho các cơ quan tiến hành lập hồ sơ. Sau khi đi thực tế tôi cũng tìm hiểu được quá trình lập hồ sơ hoàn công của tỉnh Ninh Thuận. Tàu khi đóng xong, người làm hồ sơ đi thực tế đo chiều dài, chiều rộng, chiều cao và tọa độ sườn giữa tàu. Sau đó dựa vào tàu mẫu để vẽ phần còn lại của tàu bằng phần mềm Autocad và thực hiện tính toán tính năng tàu dựa vào các phương pháp tính truyền thống. Với phương pháp thực hiện như vậy, kết quả tính sẽ không đảm bảo chính xác nhất định. Qua đây ta cũng thấy được ngành đóng tàu còn nhiều vấn đề cần được phải giải quyết. Để giải quyết vấn đề đó, cần tìm ra phần mềm thiết kế tối ưu đường hình tàu thay cho công việc vẽ bằng Autocad như vẫn dùng như hiện nay. Ngoài ra, khi tính toán tính năng cho tàu cũng phải tính dựa trên phần mềm để đảm bảo tính khách quan và tránh sai số khi tính. Autoship là một trong phần mềm có thể đáp ứng được điều đó, sau đây tôi xin giới thiệu về Autoship và ưu nhược điểm phần -4- mềm này. 1.1.3 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM AUTOSHIP Autoship là một hệ thống phần mềm dùng thiết kế và triển khai công nghệ đóng tàu thủy do công ty Autoship Systems Coporation (ASC) của Mỹ xây dựng và phát triển từ năm 1980. Hiện phần mềm đang được sử dụng phổ biến ở rất nhiều nước trên thế giới, trong đó có cả ở Việt Nam. Autoship là bộ phần mềm thiết kế mạnh về mô phỏng các bề mặt không gian 3D phức tạp, thường được sử dụng trong lĩnh vực thiết kế tàu thủy, đồng thời cung cấp môi trường thiết kế gần gũi và hoàn thiện, cho phép thử nghiệm và thiết kế con tàu nhanh chóng và hiệu quả. Khả năng cung cấp nhiều bề mặt của Autoship cho phép người thiết kế tạo được nhiều bề mặt hình thành các bề mặt hình thành các bề mặt hình thành vỏ tàu, cơ sở để tạo dáng nhiều loại vỏ tàu khác nhau. Kết hợp việc tính toán các yếu tố tính nổi và sức cản, người thiết kế có khả năng thử nghiệm các kết quả tính toán cho các vỏ tàu mới, qua đó sẽ xác định được thông số cần thiết cho tàu. Autoship là tên gọi chung của phần mềm nhưng thực tế chỉ là môđun thiết kế tuyến hình, trong hệ thống bao gồm 6 môđun: 1. Môđun Autohydro. 2. Môđun Autopower. 3. Môđun Autostructure. 4. Môđun Autoplate. 5. Môđun Autonest. 6. Môđun Autoship. Theo yêu cầu của đề tài, vẽ mô phỏng và phân tích tính năng trong Autoship đường hình tàu cá của tỉnh Ninh Thuận với yêu cầu đặt ra, nhiệm vụ của tôi phải tìm hiểu ba trong sáu môđun của phần mềm Autoship như đã gới thiệu ở trên. Hai môđun chính được sử dụng trong đề tài là môđun Autoship và môđun Autohydro. ngoài ra môđun Autopower cần tìm hiểu để tính sức cản và công suất máy cho con tàu đã tính toán hai môđun trên. Sau đây tôi xin giới thiệu ba môđun là môđun Autoship, môđun Autohydro và môđun Autopower. -5- 1.1.3.1 Môđun Autoship Môđun Autoship là một môđun cơ sở để tạo và chuyển dữ liệu đến những môđun khác trong hệ thống và các chương trình khác, với độ chinh xác khá cao do được lấy dựa theo tuyến hình tàu đã dựng có nhiệm vụ thiết kế đương hình, kiến trúc thượng tầng và mô phỏng 3D hình dáng tàu. Môđun được thiết kế cho phép người sử dụng có thể lựa chọn các phương án thích hợp nhất, ví dụ thiết kế tuyến hình tàu đảm bảo các yếu tố hình học cho trước dụng khi thiết kế mới, hoặc thiết kế đường hình theo theo các tàu mẫu có sẵn trong thư viện tàu mẫu của chương trình. Ngoài phần thiết kê mới, phần mềm còn cho phép nhập vào môđun thiết kế tuyến hình autoship bản vẽ đường hình trên giấy, vẽ trong mô hình CAD, bảng tọa độ đường hình... bằng các thiết bị hỗ trợ như máy Scaner, bút vẽ… và quản lý nó như đối với bản vẽ gốc. Ngoài ra, môđun Autoship còn nhiều chức năng hỗ trợ công việc thiết kế tàu thủy như sau:  Khả năng tạo, hiệu chỉnh, nối các đường và mặt cong dễ dàng, linh hoạt, chính xác.  Quan sát dễ dàng và linh động tất cả các hình chiếu, kể cả mô phỏng 3D.  Chỉ cần điều chỉnh một hình chiếu, các hình chiếu con lại sẽ tự động cập nhật.  Thêm bớt các đường sườn, đường nước, đường cắt dọc một cách dễ dàng và chính xác.  Khả năng tính toán nhanh chóng các tính năng hàng hải của tàu.  Khả năng làm trơn bề măt vỏ tàu.  Khả năng tương thích với các mẫu tàu có sẵn.  Tự động thiết lập bảng tạo độ đường hình.  Khả năng tạo ra một số lượng lớn mặt cắt sườn thực nhanh chóng… 1.1.3.2 Môđun Autohydro Môđun Autohydro tính toán tính nổi và tính ổn định của tàu trong những trường hợp tải trọng khác nhau, kể cả ổn định tàu trong trường hợp tai nạn. Vẽ các đồ thị tính nổi và ổn định, xuất các bản tính toán nổi và ổn định tàu… Môđun xây dựng theo cách tính thông thường trên cơ sở tọa độ đường hình đã quản lý được. Đồng thời sử dụng phương pháp mô phỏng tàu hoạt động trong các điều kện sử -6- dụng thực tế đã cho để tính và báo cáo các phản ứng của mô hình tàu với các điều kiện tải trọng khác nhau. Ngoài những chức năng nói trên đây, môđun này còn có một số chức năng cần thiết khác như: tính cân bằng tính ổn định góc nghiêng lớn, tính ổn định thực ở tải trọng bất kỳ, thiết lập và tính dung tích các két chứa, phân tích ảnh hưởng của chất lỏng trong các két, tính độ bền chung, tính các trạng thái nguy hiểm khi két chứa hay khoang hàng bị thủng... 1.1.3.3 Môđun autopower Môđun Autopower tính sức cản dự đoán công suất máy chính và tính thiết bị đẩy. Môđun Autopower của Autoship sử dụng những công thức tính gần đúng sức cản thông dụng như công thức Holtrol – Menen, Savisky, Ootsmesena… thường được áp dụng cho nhiều loại tàu thông dụng khác nhau, kể cả các loại tàu chuyên dụng như tàu ngầm hay tàu hai thân. 1.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, NỘI DUNG VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.2.1 Phương pháp nghiên cứu Khi đã có trong tay những số liệu của con tàu ngoài thực tế, toàn bộ mô hình tàu được thực hiện trên giao diện Autoship với ba hình chiếu và một hình không gian 3D. Dựa vào những tính năng vượt trội là chỉnh trơn tuyến hình của Autoship ta mô phỏng con tàu ngoài thưc tế một cách chính xác và nhanh chóng. Công việc tiếp theo tính toán tính nổi và tính ổn định của tàu trong những trường hợp tải trọng khác nhau. Môđun Autohydro có thiết kế ngôn ngữ lập trình riêng cho phép người sử dụng có thể thiết lập được các tiêu chuẩn ổn định đối với từng tàu, tùy theo quy định của các nước. Tất cả kết quả tính đều được đưa sang phần mềm Microsoft Word để thuận tiện cho việc báo cáo. Để đồ án được hoàn thiện hơn tôi tìm hiểu sơ bộ về Môđun Autopwer, Môđun này có chức năng tính sức cản và cho ra đồ thị rất nhanh chóng và có thể áp dụng nhiều cho nhiều loại tàu khác nhau. Như vậy, nếu thành công trong việc tìm hiểu ba môđun trên ta có thể đánh giá được độ ổn định của tàu cá tỉnh Ninh Thuận một các khá chính xác. Ngoài ra còn phân tích được ưu nhược điểm của đường hình tàu của tỉnh và đưa ra đường -7- hình tối ưu phù hợp với điều kiện tự nhiên cũng như chế độ đánh bắt của mỗi nghành nghề. 1.2.2 Nội dung nghiên cứu và giới hạn đề tài Hướng giải quyết đề tài đã được nêu trong mục tổng quan, đề tài bao gồm những nội dung như sau: Chương 1: Đặt vấn đề. Chương 2: . Đo đạc, khảo sát thực tế. Chương 3: Vẽ mô phỏng trong Autoship. Chương 4: Phân tích tính năng (theo nghề). Chương 5: Kết luận và kiến nghị. Để kết quả tin cậy hơn tôi cần thực hiện tính toán trên nhiều con tàu khác nhau, ứng với nhiều ngành ngề khác nhau. Tuy nhiên do thời gian có hạn nên tôi chỉ vẽ mô phỏng một loại tàu cá lưới rê và tính toán ổn định cho con tàu đã chọn. Đồng thời đánh giá ổn định khi tàu làm việc ở các chế độ làm việc khác nhau. -8- CHƯƠNG 2 ĐO ĐẠC VÀ KHẢO SÁT THỰC TẾ 2.1 ĐẶC ĐIỂM NGƯ TRƯỜNG, NGUỒN LỢI THỦY SẢN 2.1.1 Đặc điểm ngư trường 2.1.1.1 Khái quát về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên vùng biển a. Vị trí địa lý Vùng biển Ninh Thuận kéo dài từ 110 18’ nước đến 11048’ nước, từ bắc mũi Đá Vách đến nam vịnh Cà Ná. Tỉnh có lợi thế bờ biển dài 105km, có vùng đặc quyền kinh tế rộng 24.480km2 và diện tích vùng biển nội thủy 1.800km 2, lại nằm ở trung tâm vùng nước trồi, có các cửa biển Cà Ná, Đông Hải, Khánh Hội, nên rất phong phú các chủng loại sinh vật phù du ở hai tầng nổi và tầng đáy. Biển Ninh Thuận thuộc phía nam của dải bờ biển miền Trung. Bờ biển có các mũi đá nhọn nhô ra tạo nên các mũi: Đá Vách, Mũi Dinh, Mũi Sừng Trâu, và hình thành các vịnh, vịnh Phan Rang, vịnh Cà Ná, đồng thời cũng tạo nên các đầm, đầm Nại, đầm Sơn Hải. Sườn biển dốc, tại cửa vịnh Phan Rang có độ dốc trung bình 0,017 từ bờ đến độ sâu 50m. Đáy biển vốn cong nhiều nếp từ phạm vi 50m nước vào bờ, ngoài 50m nước đến ngoài vìa thềm lục địa đáy không đều có nhiều lồi lõm. b. Độ sâu - Vùng biển có độ sâu dưới 50m nước chiếm diện tích khoảng 300km 2 (bằng 1,5% diện tích toàn vùng). - Vùng biển có độ sâu từ 50– 200m nước chiếm diện tích khoảng 4800km2 (bằng 20% diện tích toàn vùng). - Vùng biển có độ sâu trên 200m nước, rộng khoảng 19.000km2 (bằng 78,5% diện tích toàn vùng). c. Chất đáy - Chất đáy cát, cát bùn thuộc vùng biển có độ sâu từ 70– 200m nước. -9- - Ngoài khơi (trên 100m nước) rải rác có các bãi sỏi được tập hợp tác nghiên cứu Việt Xô tìm ra có nguồn lợi thủy sản phong phú. - Một số cồn sỏi, san hô, vạn đá rải rác ven bờ đến độ sâu 300m nước. 2.1.1.2 Vài đặc điểm về khí tượng hải dương a. Chế độ gió mùa Vùng biển Ninh Thuận chịu tác động của hai hệ thống gió mùa, gió mùa Đông Bắc kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, gió mùa Tây– Tây Nam, đây là mùa mưa lớn nhất trong năm, mùa này sinh sản của nhiều loài cá và hình thành nên vụ cá Nam. Tháng 4, 5 và 9, 10 là các tháng chuyển tiếp. Vùng biển Ninh Thuận chịu nhiều ảnh hưởng của mưa bão từ tháng 5- 8, trung bình 5 năm mới có một trận bão, lượng mưa trung bình hàng năm là 970 mm/năm. b. Đặc diểm chế độ thuỷ văn Các tháng 12, 1, 2, 3: Tốc độ dòng chảy trung bình từ 0,7– 1,1 hl/giờ ( 0,36– 0,57m/s). Tháng 6, 7, 8, 9: Tốc độ dòng chảy trung bùnh từ 0,5– 1hl/giờ (0,25– 0,51m/s). Tháng 10, 11: Tốc độ dòng chảy trung bình từ 1– 2hl/giờ (0,51– 1,3m/s). Tháng 4, 5: Tốc độ dòng chảy trung bình từ 0,2– 0,5hl/h (0,1– 0,25m/s). Chế độ thủy triều vùng biển Ninh Thuận mang tính nhật triều không đều, mỗi tháng có 18– 22 ngày nhật triều. Kỳ nước cường dao động từ mức nước từ 1,2– 2,3m, kỳ nước kém mức nước dao động từ 0,5– 0,6m. Nắm bắt được các quy luật của thủy triều có tác dụng rất lớn ngành khai thác và ngành thủy sản khu vực. 2.1.2 Nguồn lợi thủy sản vùng biển Ninh Thuận Vùng biển tỉnh được đánh giá là ngư trường khai thác lớn của cả nước với trữ lượng 120.000 tấn hải sản. Giai đoạn 2006– 2010, sản lượng đánh bắt bình quân mỗi năm là 49 ngàn tấn, tăng 10% so với năm 2005 và đạt 98% chỉ tiêu Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh đề ra đến năm 2010. Qua kết quả điều tra đánh giá trữ lượng đã khẳng định vùng biển Ninh Thuận có lượng hải sản khá lớn. Nguồn lợi hải sản từ 200m nước vào bờ có khoảng hơn -10- 100 loài cá có giá trị kinh tế cao thuộc 4 nhóm động vật chủ yếu là Giáp xác, Nhuyễn thể, Da gai và cá. Về nuôi trồng thủy sản, trong thực tế những năm qua ngư dân tỉnh ta đã phát triển theo hướng đa dạng đối tượng nuôi, trong đó tôm thẻ chân trắng đến năm 2009 đã phát huy hiệu quả, khẳng định rõ ưu thế. Tổng sản lượng nuôi trồng các loại trong 5 năm ước đạt 12 ngàn tấn. Nhiều đối tượng nuôi mới như Nhuyễn thể, cá biển, cá nước ngọt được đưa vào canh tác, sử dụng có hiệu quả các diện tích mặt nước, nuôi trồng thủy sản. Toàn tỉnh hiện có 961 trại giống thuộc 438 cơ sở sản xuất giống. Sản xuất tôm giống được tăng cường quản lý nhằm đảm bảo chất lượng cũng như sản lượng, đáp ứng 80– 85% nhu cầu của các tỉnh phía nam. Ngoài ra vùng biển Ninh Thuận– Bình Thuận có một số bãi cá chính: Bãi thứ nhất: Dọc bờ biển từ ngang mũi Vách Đá đến mũi Nhỏ (Tuy Phong) diện tích 1.300km2 với trữ lượng cá khoảng 250.000 tấn. Bãi thứ hai: Từ ngang mũi Cà Ná đến bắc Cu Lao Thu, diện tích 2170km2 với trữ lượng 10.000 tấn. 2.2 ĐẶC ĐIỂM TÀU THUYỀN NINH THUẬN 2.2.1 Cơ cấu tàu cá, ngư trường và mùa vụ khai thác của nghề lưới rê 2.2.1.1 Cơ cấu tàu cá Theo thống kê hiện nay, tổng số tàu đánh cá tỉnh Ninh Thuận hiện nay là 2540 chiếc được sử dụng cho các nghề khác nhau như: nghề lưới kéo, lưới vây, lưới vó, lưới rê, câu mực, bóng cá, ba màng, chong… Trong đó tàu sử dụng cho nghề vó và nghề lưới vây chiếm tỷ lệ chủ yếu. Loại tàu phục vụ cho nghề lưới rê có 1073 chiếc, chiếm 42,24%. Loại tàu phục vụ cho nghề vó có 969 chiếc, chiếm 38,14%. Loại tàu phục vụ cho nghề lưới vây có 218 chiếc, chiếm 8,58%. Loại tàu phục vụ cho nghề lưới kéo có 122 chiếc, chiếm 4,80%. Còn lại là một số loại tàu sử dụng cho các nghề khác như: câu mực, bóng cá, ba màng, tàu lặn, tàu chuyên dùng… -11- Dịch chuyển theo hướng tích cực so với năm 2005. Tính đến giữa năm nay, toàn tỉnh có 2540 chiếc tàu với tổng công suất 172759 CV, đã tăng 730 chiếc và 89.259 CV so với năm 2005. Đặc biệt cơ cấu tàu cá chuyển dịch mạnh theo hướng tăng tác loại tàu từ 90 CV trở lên. Theo thống kê hiện nay có khoảng: 290 chiếc từ 90 CV đến dưới 150 CV. 199 chiếc từ 150 CV đến dưới 250 CV. 137 chiếc từ 250 CV đến dưới 400 CV. 20 chiếc từ 400 CV trở lên. Nhận thấy, cơ cấu tàu cá trong tỉnh đang chuyển dịch theo hướng ngày càng tăng thêm tàu thuyền đánh bắt xa bờ. Mặc dù tàu cá công suất lớn ngày càng tăng nhưng thực chất số lượng tàu cá có công suất dưới 90 CV vẫn chiến đến 75%, đặc biệt tàu dưới 50CV chiếm hơn một nửa trong tổng số tàu cá tỉnh. 2.2.1.2 Ngư trường và mùa vụ khai thác của nghề lưới rê Lưới rê là công cụ đánh bắt cá bằng lưới, có từ lâu đời và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Điều đó cũng thật dễ hiểu vì lưới rê không những có cấu tạo đơn giản mà kỹ thuật khai thác và các phương tiện máy móc phục vụ cũng không đòi hỏi cao. Nó có thể được sử dụng đánh bắt cá ở mọi vùng nước, ở các trình độ và qui mô khác nhau tùy thuộc điều kiện khai thác, khả năng kinh tế– kỹ thuật cụ thể. Cấu tạo thông thường của lưới rê là một dải lưới gồm nhiều tấm lưới hình chữ nhật được liên kết lại với nhau, có chiều dài lưới từ vài chục mét đến hàng chục kilômet. Với việc sử dụng hệ thống dây giềng và trang bị phao, chì… nên lưới có hình dạng giống như một bức tường lưới khi làm việc. So với các nghề khác như lưới vây, lưới kéo… thì đánh cá bằng lưới rê tốn nhiều công sức hơn nhưng cho phép đánh bắt được những loại cá có giá trị kinh tế cao, thu lợi nhuận cao vì tổng chi phí cho quá trình đánh bắt thấp. Các tàu lưới rê được trang bị lưới có chiều dài rất lớn, có thể tới 7– 12km tùy thuộc vào cỡ tàu. Các tàu lưới rê thường hoạt động vào ban đêm, lưới được thả vào chiều và thu lên lúc sáng. Nghề lưới rê hoạt động quanh năm, do đặc điểm của nghề nên tàu không khai thác vào các ngày có trăng từ ngày 12– 17 âm lịch hàng tháng. -12- 2.3 ĐẶC ĐIỂM ĐƯỜNG HÌNH TÀU THUYỀN NINH THUẬN Đường hình tàu quyết định các tính năng của tàu. Với yêu cầu các tính năng của tàu khác nhau ta sẽ có một dạng đường hình khác nhau, nhưng nhìn chung để đảm bảo cho tàu có tính năng tốt thì con tàu phải có đường hình dáng tốt và có tính chất tối ưu. Đường hình tàu ảnh hưởng quyết định đến sức cản vỏ tàu lúc tàu chạy trong nước. Mặt khác đường hình tàu đóng vai trò lớn cho tính đi biển của tàu, đảm bảo tàu hoạt động êm, an toàn. Tàu đánh cá thiết kế theo tiêu chuẩn tàu vỏ gỗ và theo mẫu tàu dân gian Ninh Thuận, mẫu này tỏ ra rất phù hợp với điều kiện sóng gió, khí hậu ở khu vực biển Nam Trung Bộ. Mặt khác mẫu này mang lại hiệu quả kinh tế cao và ít xảy ra tai nạn về tính năng kỹ thuật của tàu, được ngư dân ưa chuộng và sử dụng làm cơ sở cho việc đóng mới bổ sung cho đội tàu đánh cá xa bờ khu vực Ninh Thuận hiện nay. Qua thời gian tìm hiểu 4 loại tàu cá tỉnh bình thuận, nhìn chung đường hình tàu không khác nhau đáng kể mặc dù vai trò và khu vực hoạt động của mỗi loại tàu là khác nhau. Yếu tố khác nhau chủ yếu đó là bố trí chung, các loại tàu khác nhau sẽ có cách bố trí khác nhau, tùy thuộc vào loại nghành nghề khai thác. Các tỷ số kích thước và hệ số béo tàu theo thống kê thường nằm trong khoảng: 3,24  L/B  3,45. 1,68  B/H  2,17. 1,25  H/T  1,37. 1,35  T  1,7. 0,83    0,87. 0,89    0,93. 0,62    0,67. 2.3.1 Đặc điểm hình dáng mũi tàu Tàu thủy chế tạo thời xưa có đặc trưng chung, cha ông chúng ta rất coi trọng mỹ thuật phần mũi tàu và phần đuôi tàu, cấu hình phần mũi tàu khác nhau khá nhiều