Tài liệu Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh ninh thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY ------ W X ------ TRƯƠNG VĂN THƯỞNG ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH THỰC TẾ TÀU LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN CHUYEÂN NGAØNH: ĐÓNG TÀU NHA TRANG, 12 – 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT TÀU THỦY ------ W X ------ TRƯƠNG VĂN THƯỞNG ĐỒ ÁN TOÁT NGHIEÄP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ỔN ĐỊNH THỰC TẾ TÀU LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN CHUYEÂN NGAØNH: ĐÓNG TÀU NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN GIA THÁI NHA TRANG, 12 - 2010 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên SV : Trương Văn Thưởng Lớp : 48ĐT1 Ngành : Tên đề tài : Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây Đóng tàu thủy tỉnh Ninh Thuận. Số trang : 134 Số chương : 5 Số tài liệu tham khảo : 10 Hiện vật : .................................................................................................................. .................................................................................................................................. NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Kết luận : ................................................................................................ .................................................................................................................................. Nha trang, ngày tháng năm 2010 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ( Ký, ghi rõ họ tên) PGS -TS. TRẦN GIA THÁI PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐATN Họ, tên SV : Trương Văn Thưởng Ngành : Lớp: 48ĐT1 Đóng tàu thủy Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận”. Số trang: 134 Số chương: 05 Tài liệu tham khảo: 10 Hiện vật: ........................................................................................................................ ....................................................................................................................................... NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Điểm phản biện ................................................................................................ Nha trang, ngày ……tháng……năm 2008 ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ Cán bộ phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Trương Văn Thưởng Mssv: 48132308 Lớp: 48ĐT1 Địa chỉ liên hệ: 22/5 Phương Mai -Vĩnh Phước - Nha Trang - Khánh hòa. Tên đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận”. Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS . TRẦN GIA THÁI I. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu: Ổn định thực tế của tàu cá. 2. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận. 3. Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu cá tỉnh Ninh Thuận từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với ngư dân nghề cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận để tránh những tai nạn đáng tiếc do mất ổn định tàu. II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Điều kiện tự nhiên và tình hình khai thác cá của tỉnh Ninh Thuận. 1.2. Tình hình tai nạn nghề cá tỉnh ninh thuận và các nguyên nhân gây tai nạn. 1.3. Tầm quan trọng của tính năng ổn định đối với con tàu. 1.4. Tính cấp thiết, ý nghĩa thực tiễn của đề tài. Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Định nghĩa và các khái niêm cơ bản về ổn định. 2.2. Biểu thức tính tay đòn hồi phục và mô men hồi phục. 2.3. Tâm nổi và tâm ổn định. 2.4. Đồ thị ổn định tĩnh. 2.5. Ổn định ban đầu. 2.6. Ổn định động. 2.7. Tiêu chuẩn ổn định. 2.8. Kiểm tra ổn định tàu. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Số liệu thống kê và khảo sát thực tế tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận. 3.2. Quá trình và kết quả tính toán ổn định của tàu cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận. Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận. 4.2 .Kiến nghị. III. KẾ HOẠCH VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Thời gian thực hiện từ ngày 20/09/2010 đến 01/01/2011. 1. Tìm hiểu đề tài, hướng nghiên cứu, nội dung nghiên cứu, thu thập tài liệu liên quan: Từ: 20/09/2010 Đến: 15/10/2010 2. Kế hoạch thực hiện: Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ. Từ: 15/10/2010 Đến: 25/10/2010 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Từ: 25/10/2010 Đến 05/11/2010 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Từ: Đến 05/11/2010 Đến: 20/12/2010 Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Từ: 20/12/2006 Hoàn thành bản thảo: Đến: 23/12/2006 Trước ngày 25/12/2010 Nha Trang, ngày 10 tháng 10 năm 2010 Cán bộ hướng dẫn. PGS - TS. Trần Gia Thái Sinh viên thực hiện. Trương Văn Thưởng MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................2 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. ........................................... 3 1.2. TÌNH HÌNH TAI NẠN TÀU CÁ TỈNH NINH THUẬN. ...................... 5 1.3. GIỚI HẠN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:........... 6 1.3.1. Giới hạn nội dung. ....................................................................................6 1.3.2. Phương pháp nghiên cứu. ........................................................................6 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.........................................................7 2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH..................................... 8 2.2. PHƯƠNG PHÁP Tchebyshev. ................................................................ 10 2.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY ĐÒN ỔN ĐỊNH THEO Krưlow .......... 10 2.4. ẢNH HƯỞNG CỦA HÀNG TREO ĐẾN ỔN ĐỊNH CỦA TÀU....... 13 2.5. PHƯƠNG PHÁP ĐO XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ ĐƯỜNG HÌNH TÀU... 14 2.6. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC CÁ BẰNG TÀU LƯỚI VÂY. .......... 16 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH TÀU.............................................18 3.1 SƠ LƯỢC VỀ TÀU CÁ LƯỚI VÂY TỈNH NINH THUẬN KHẢO SÁT.................................................................................................................... 19 3.1.1 Loại tàu và công dụng ............................................................................ 19 3.1.2 Qui phạm: ................................................................................................ 19 3.1.3 Vùng hoạt động :..................................................................................... 19 3.1.4 Những thông số cơ bản: ......................................................................... 19 3.1.5 Hình dáng tàu:......................................................................................... 19 3.1.6 Lượng dự trữ ........................................................................................... 20 3.1.7 Biên chế: .................................................................................................. 20 3.2 XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG HÌNH .......................................... 21 3.2.1 Xác định yếu tố mặt đường nước.......................................................... 21 3.2.2 Xác định các yếu tố tính nổi. ................................................................. 23 3.2.3 Xác định các hệ số hình dáng. ............................................................... 26 3.2.4 Bán kính ổn định ngang. ...................................................................... 27 3.2.5 Bán kính ổn định dọc............................................................................. 28 3.2.6 Xác định các yếu tố mặt cắt ngang........................................................ 29 3.2.7 Xác định mômen tĩnh ............................................................................. 30 3.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KẾT CẤU CỦA TÀU MẪU ĐƯỢC CHỌN................................................................................................................ 32 3.4 TÍNH TRỌNG LƯỢNG, TRỌNG TÂM TÀU KHÔNG ...................... 33 3.5 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU. ......................................................... 36 3.5.1 Trường hợp 1: Tàu ra ngư trường 100% dự trữ................................... 36 3.5.2 Trường hợp 2: Tàu về bến 100% cá, 10% dự trữ................................ 36 3.5.3 Trường hợp 3: Tàu về bến 20% cá, 70% đá và 10% dự trữ............... 37 3.5.4 Trường hợp 4: Tàu về bến 25% dự trữ, một mẻ cá và lưới ướt trên boong ................................................................................................................. 37 3.5.5 Tính ổn định ban đầu.............................................................................. 37 3.6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH Ở GÓC NGHIÊNG LỚN CÓ TÍNH ẢNH HƯỞNG CỦA BIÊN ĐỘ LẮC....................................................................... 38 3.6.1 Tính tay đòn ổn định tĩnh và động theo phương pháp Crulop. .......... 39 3.6.1.1 Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 1................................... 39 3.6.1.2 Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 2................................... 53 3.6.1.3 Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 3................................... 66 3.6.1.4. Tính tay đòn ổn định cho trường hợp 4.................................. 79 3.6.2.Tính diện tích và tọa độ tâm chịu gió.................................................... 92 3.6.3. Xác định hệ số ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết................................. 92 3.6.4. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định tĩnh .......................................... 94 3.6.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định động. ....................................... 94 CHƯƠNG V: ĐÁNH GIÁ THỰC TẾ ....................................................95 4.1. ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................... 96 4.2. CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG THỰC TẾ KHẢO SÁT. ............. 96 4.2.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ................ 96 4.2.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ cùng một97 4.3. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH BAN ĐẦU. ........................................................ 98 4.3.1 . Kiểm tra ổn định cho trường hợp 1..................................................... 98 4.3.2 . Kiểm tra ổn định cho trường hợp 2..................................................... 99 4.4. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH Ở GÓC NGHIÊNG LỚN. ................................ 99 4.4.1. Trường hợp 1: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ................ 99 4.4.2. Trường hợp 2: Tàu trên ngư trường với 50% cá và dự trữ cùng một đụp cá được đưa lên tàu: ............................................................ 112 4.4.3.Tính diện tích và tọa độ tâm chịu gió.................................................. 125 4.4.4 Xác định hệ số ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết................................ 125 4.4.5. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định tĩnh ........................................ 126 4.4.6. Kiểm tra tiêu chuẩn về đồ thị ổn định động. ..................................... 126 4.4.7. Kiểm tra ổn định khi thuyền viên tập trung một bên mạn. .............. 127 4.4.8. Kiểm tra ổn định khi tải trọng gồm thuyền viên và đụp cá tập trung một bên mạn trong trường hợp 2. ................................................................. 128 CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................129 5.1. KẾT LUẬN..............................................................................................130 5.2. ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ. .................................................................131 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 133 PHẦN PHỤ LỤC 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây số lượng tàu cá tăng mạnh, nhưng thực tế đặt ra là, hầu như những con tàu này đều được đóng dựa vào kinh nghiệm dân gian, nên không tránh khỏi được những thiếu sót. Hoạt động trên biển chịu những điều kiện bất thường và khắc nghiệt của thiên nhiên như bão tố, sóng, gió… do đó nếu tàu mất ổn định thì sẽ dẫn tới những hậu quả khôn lường, gây thiệt hại cả về người và của cho bà con ngư dân. Theo số liệu thống kê cho thấy, tai nạn tàu cá ở Việt Nam là đáng báo động, nguyên nhân chủ yếu được xác định là do mất ổn định tàu. Với mục đích đào tạo đi sát với thực tế, cùng sự đánh giá độ ổn định của tàu cá tỉnh Ninh Thuận em đã được nhà trường giao cho thực hiện đề tài tốt ngiệp: “Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế của tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận”. Đề tài là bước đầu để em làm quen nhiêm vụ nghiên cứu khoa học, tổng hợp và vận dụng những kiến thức được các thầy truyền dạy vào những bài toán thực tế và cụ thể. Được sự hướng dẫn tận tình của PGS-TS.Trần Gia Thái, cùng với sự động viên giúp đỡ của các thầy trong Khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy, nay em đã hoàn tất đề tài. Song với thời gian thực hiện không nhiều cùng với trình độ chuyên môn còn hạn chế, nên đề tài tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cùng các bạn sinh viên, để đề tài được hoàn thiện hơn. Qua đây cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS-TS. Trần Gia Thái, cùng các thầy trong khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy đã hướng dẫn tận tình trong suốt thời gian em thực hiện đề tài. Nha trang, ngày 28 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực hiện Trương Văn Thưởng 2 CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU. Với bờ biển dài trải dài trên 3200 km suốt từ Bắc vào Nam, trên một triệu Km2 vùng kinh tế đặc quyền và một tiềm năng thuỷ, hải sản phong phú là một điều kiện tự nhiên vô cùng thuận lợi để phát triển kinh tế đất nước. Tận dụng lợi thế đó, những năm gần đây Đảng và Nhà nước ta đã quan tâm, chú trọng phát triển ngành khai thác thủy, hải sản và đặc biệt là việc phát triển các đội tàu đánh bắt xa bờ nhằm mục đích phát triển nền kinh tế quốc dân cũng như củng cố an ninh quốc phòng. Sự phát triển đội tàu cá trong những năm gần đây là một tín hiệu đáng mừng, nhưng sự phát triển này mang tính tự phát lại đem lại nhiều trăn trở cho các cơ quan quản lý. Các đội tàu cá của Việt Nam nói chung và của tỉnh Ninh Thuận nói riêng đều được đóng dựa vào kinh nghiệm của ngư dân là chính mà không có hồ sơ thiết kế kỹ thuật, hơn nữa việc lập hồ sơ hoàn công lại mang nhiều tính thủ tục. Ước vọng làm giàu nhờ vào biển cả nhưng với những thiếu sót trong quá trình đóng mới, sửa chữa tàu cũng như quá trình đánh giá của các cơ quan đăng kiểm không đi sát với thực tế đã dẫn những hậu quả khôn lường gây thiệt hại cả về người và của cho bà con ngư dân. Việc đánh giá mức độ ổn định thực tế cho tàu cá nói chung và nghề cá lưới vây của tỉnh Ninh Thuận nói riêng là điều cần thiết nên làm mà đề tài đang hướng tới, đây cũng chính là cái nhìn về sự ổn định thực tế của tàu cá Ninh Thuận, từ đó đưa ra những khuyến cáo đối với bà con ngư dân, cũng như các cơ quan chức năng có biện pháp để hoàn thiện hơn về tính năng của con tàu, nhằm mục tiêu đảm bảo an toàn cho ngư dân đi biển, tránh những tai nạn đáng tiếc xảy ra. Sơ lược về điều kiện tự nhiên và nghề cá tỉnh Ninh Thuận: Ninh Thuận là một tỉnh cực Nam Trung bộ, vị trí địa lý từ 11018‘14”12009’45” vĩ độ Bắc và 108039’08”-109014’25” kinh độ Đông, phía Bắc giáp Khánh Hòa, phía Nam giáp Bình Thuận, phía Tây giáp Lâm Đồng, phía đông giáp biển Đông. Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh 3.360,06 km2 với 7 huyện, thành phố. 4 Theo thống kê nhiều năm cho thấy độ cao sóng cực đại hàng năm ở vùng biển Ninh Thuận là 8m về mùa gió hướng đông bắc và 5m về gió mùa hướng tây nam. Về cấp độ ổn định nhất là sóng đông bắc cấp 3 tương đương với đội cao 23,4m và sóng tây nam cấp 2 tương đương độ cao 1-1,9m. Sóng đông bắc ổn định từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, sóng tây nam ổn định từ tháng 6 đến tháng 9. Chênh lệch giữa 2 mùa là tháng 5 và tháng 10, hai tháng này sóng đổi hướng truyền thường có sóng nhỏ và lặng sóng. Ninh Thuận là một trong những ngư trường có trữ lượng nguồn lợi thủy sản lớn và là ngư trường trọng điểm. Tính đến nay, tổng số tàu thuyền ( nghề khai thác) trên toàn tỉnh đã được thống kê theo bảng sau: Tàu Dưới Từ 20 đến Từ 50 đến Từ 90 đến Từ 400CV 20 CV dưới 50CV dưới 90CV dưới 400CV trở lên 1265 467 258 704 26 Tổng cộng 2720 - Cơ cấu nghề nghiêp được phân làm các nhóm nghề như sau: Nghề Lưới Lưới Lưới kéo Rê Vây 119 1074 606 Câu Pha Xúc Mành 268 606 367 Nghề Khác 130 Tổng cộng 2720 - Cơ cấu tính theo chiều dài tàu: Tàu Nhỏ hơn Từ 10m đến Từ 15m đến Lớn hơn 10m 15m 20m 20m 1173 1269 278 0 Tổng cộng 2720 Trong đó: Nghề lưới kéo (hay còn gọi là nghề giã cào) là một trong những nghề quan trọng hiên nay chiếm 119/2720 tàu đánh cá ở toàn tỉnh Ninh Thuận chiếm 4.4% tập trung chủ yếu ở Ninh Hải và Phan Rang. Nghề lưới rê là một phương thức đánh bắt chủ lực của nghề cá tỉnh Ninh Thuận. Số lượng tàu lưới rê hiện nay chiếm 1074/2720 chiếc chiếm gần 40% tập trung chủ yếu ở huyện Ninh Hải, Phan Rang và Thuận Nam. Nghề lưới vây của tỉnh chiếm 156/2720 chiếc 5 chiếm 5.7%. Nghề lưới vây trong tỉnh tập trung chủ yếu ở Ninh Hải gồm 2 nghề chủ yếu là vây rút chì và vây rút mùng. Nghề câu tuy không lâu đời như các nghề lưới vây, lưới rê, lưới kéo nhưng nghề câu cũng chiếm số lượng tàu khá lớn trên toàn tỉnh khoảng 268/2720 chiếc chiếm 9.9% tập trung chủ yếu ở Ninh Hải, Phan Rang và Thuận Nam. Nghề pha xúc du nhập vào Ninh Thuận trong những năm gần đây nhưng do nguồn thủy sản ở đây khá phong phú nên nó khá phát triển ở Ninh Thuân. Số lượng tàu phục vụ cho nghề pha xúc khoảng 606/2720 chiếc chiếm khoảng 22.2% tập trung chủ yếu tập trung ở Thuận Nam. Nghề mành đèn là nghề truyền thống lâu đời của ngư dân Ninh Thuận chiếm khoảng 367/2720 chiếc chiếm 13.5%, tập trung chủ yếu ở Ninh Hải, Phan Rang và Thuận Nam. Ngoài các ngành nghề trên còn một số ngành nghề khác như: Nghề lặn, dịch vụ, lưới đăng… có khoảng 130/2720 chiếm 4.8%. ( Trích số liệu chi cục khai thác và bảo vệ nguồn lợi thủy sản tỉnh Ninh Thuận). 1.2. TÌNH HÌNH TAI NẠN TÀU CÁ TỈNH NINH THUẬN. Theo số liệu thống kê cho thấy tình hình tai nạn tàu ở Việt Nam là rất nghiêm trọng, Việt Nam luôn là một trong các nước có số lượng tai nạn tàu lớn nhất thế giới, trong đó tình hình tai nạn tàu cá chiếm gần 80% tổng số tai nạn tàu. Đối với tỉnh Ninh Thuận số tàu hầu như hoạt động ở nghề khai thác hải sản con số tai nạn tàu là đáng báo động. Tính từ đầu năm 2010 đến giữa tháng 10 năm 2010 là 63 vụ (Trích số liệu Bảo Hiểm Tỉnh Ninh Thuận). • Các nguyên nhân gây tai nạn có thể chỉ ra : - Tác động của sóng, gió, bão, tố lốc và các điều kiện thời tiết xấu làm mất ổn định tàu, gây ra tai nạn. - Do hỏa hoạn, chập điện, cháy nổ trên tàu. - Do quá trình điều khiển tàu gây tai nạn đâm tàu, va vào đá ngầm. - Do sự trục trặc của trang thiết bị trên tàu trong quá trình vận hành và sử dụng. - Do sự mất chính xác trong quá trình đóng mới hoặc sửa chữa tàu. - Do thiếu các trang thiết bị cần thiết về đảm bảo an toàn khi đi biển, sự thiếu hiểu biết của ngư dân trong việc đảm bảo an toàn khi đi biển... 6 1.3. GIỚI HẠN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 1.3.1. Giới hạn nội dung. Trong khuôn khổ của đề tài: “ Nghiên cứu đánh giá mức độ ổn định thực tế tàu lưới vây tỉnh Ninh Thuận”. Đề tài được tập trung đi vào nghiên cứu những nội dung sau: 1. Chương 1: Đặt vấn đề. 2. Chương 2: Cơ sở lý thuyết. 3. Chương 3: Đánh giá ổn định tàu. 4. Chương 4: Đánh giá ổn định thực tế của tàu. 5. Chương 5: Kết Luận – Kiến nghị. 1.3.2. Phương pháp nghiên cứu. Để đạt được hiệu quả nhất trong việc thực hiện đề tài, cần phải chọn được phương pháp nghiên cứu thích hợp phù hợp với đề tài nghiên cứu. Vì vậy em đã chọn được cho mình các bước để thực hiện đề tài như sau: 1. Lựa chọn mẫu tàu đánh cá lưới vây tỉnh Ninh Thuận để tính. 2. Sử dụng thiết bị đo để đo tọa độ đường hình tàu. 3. Đánh giá ổn định tàu theo quy phạm. 4. Đánh giá ổn định thực tế của tàu theo quy phạm. 5. Kết luận và kiến nghị đề tài thực hiện. 7 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8 2.1. TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH. Tính ổn định của tàu là khả năng của tàu khôi phục vị trí cân bằng ban đầu sau khi mômen ngoại lực thôi tác dụng. Lý thuyết ổn định tàu thủy nghiên cứu ngoại lực dưới dạng mômen nghiêng làm nghiêng tàu trên nước. Dưới tác dụng của mômen này tàu có thể bị nghiêng dọc hoặc nghiêng ngang hoặc đồng thời cả nghiêng dọc và nghiêng ngang. Tuy nhiên ở đây ta thường chỉ quan tâm đến mômen làm tàu nghiêng ngang, vì tàu thường chỉ bị mất ổn định khi chịu tác dụng của mômen này. Mômen nghiêng tác dụng lên tàu được phân thành hai loại: Mômen nghiêng tĩnh và mômen nghiêng động. Mômen nghiêng tĩnh do lực có giá trị không đổi hoặc thay đổi đều như gió thổi, sự phân bố tải trọng trên tàu … gây ra làm cho tàu nghiêng từ từ và không có gia tốc. Mômen nghiêng động do ngoại lực không ổn định, có thể thay đổi về giá trị hoặc phương chiều như sóng, gió giật… gây ra làm tàu nghiêng đột ngột, có gia tốc. Do có hai loại mômen nghiêng gây mất ổn định cho tàu như trên nên cũng có hai loại ổn định tàu là ổn định tĩnh và ổn định động. Ổn định tàu thủy được xét ở hai giai đoạn: ổn định ở góc nghiêng nhỏ (hay ổn định ban đầu) khi tàu nghiêng góc θ ≤ 10° và ổn định ở góc nghiêng lớn khi tàu nghiêng góc θ >10°. Tiêu chuẩn ổn định là những chỉ tiêu hoặc định mức kiểm tra và đánh giá mức độ ổn định tàu nhằm đảm bảo an toàn cho tàu. Hiện nay có 2 hệ thống tiêu chuẩn được xây dựng là tiêu chuẩn vật lý và tiêu chuẩn thống kê. • Tiêu chuẩn vật lý Tiêu chuẩn vât lý được xây dựng trên cơ sở giải các bài toán cân bằng tàu dưới tác dụng của ngoại lực. Trong đó các yếu tố đầu vào bao gồm các thông tin về hình học và tải trọng tàu, về tác động của sóng, gió và các điều kiện tự nhiên khác, các tình huống về chế độ tải trọng từ đó người ta thiết lập nên các phương trình toán học. Việc thiết lập các phương trình này và giải các phương trình này là rất phức tạp nên tiêu chuẩn này thường được áp dụng ở các quốc gia có nền công nghiệp đóng tàu hiện đại như Nhật, Mỹ, Nga … 9 Hệ tiêu chuẩn vật lý của Việt Nam được xây dưng theo hệ tiêu chuẩn của Nga. Hệ tiêu chuẩn này được quy định trong quy phạm như sau: Tàu đảm bảo ổn định nếu thỏa mãn điều kiện sau: K= M ng M gh ≥1 Trong đó : Mng = 0,001.p.S.z : là mômen nghiêng tác dụng. p là áp lực gió. S là diện tích hứng gió. z là tay đòn hứng gió. Mgh là mômen giới hạn, xác định khi tàu nghiêng với góc nghiêng ban đầu θ 0 . • Tiêu chuẩn thống kê Tiêu chuẩn thống kê được xây dựng trên cơ sở của việc thống kê các tàu bị tai nạn do thiếu ổn định. Xác định các yếu tố ổn định là nguyên nhân gây lật tàu. Xác định giới hạn và đưa ra tiêu chuẩn ổn định. Đây là hệ tiêu chuẩn dễ thiết lập và phù hợp với thực tế nhưng nhược điểm của nó là cứng nhắc và hạn chế sự sáng tạo để đưa ra các mẫu tàu mới. Với Việt Nam hiện nay chúng ta thường sử dụng một hệ tiêu chuẩn ổn định do tổ chức IMO đề xuất. Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên cơ sở phương pháp của nhà khoa học Rakhole người Hà lan . Tiêu chuẩn này gồm một hệ với 6 điều kiện sau: - Chiều cao tâm ổn định ban đầu: h0 ≥ 0,35 (m). - Góc nghiêng θ m ≥ 250- 300 - Cánh tay đòn ổn định tĩnh tại 300 : l30 ≥ 0,20 (m). - Cánh tay đòn ổn định động tại 300 : lđ30 ≥ 0,055 (m.) - Cánh tay đòn ổn định động tại 400 : lđ40 ≥ 0,09 (m). - Hiệu : lđ40 - lđ30 ≥ 0,030 m. 10 2.2. PHƯƠNG PHÁP Tchebyshev. Áp dụng phương pháp này phải là thêm việc là từ đường hình lý thuyết cần tính diện tích bề mặt, vẽ lại tung độ(sườn Tchebyshev) vì nó không trùng tung độ đường hình, tuy nhiên phương pháp này cho kết quả rất chính xác khi tung độ ít(bắt đầu từ 5) và không phức tạp trong tính toán, thường dùng phương pháp này để tính diện tích bề mặt nhất là diện tích mặt đường nước. Trong đề tài em tính cho 9 sườn Tchebyshev. Bảng 2.2 Vị trí các đường thẳng góc xác định theo phương pháp TChebưshev Số tung Hoành độ để vẽ các tung độ(cho hai phần của chiều dài tại giữa L bề mặt) độ 2 - ± 0.5773 3 0.00, ± 0.7071 4 - ± 0.1876, ± 0.7947 5 - ± 0.3745, ± 0.8325 6 - ± 0.2666, ± 0.4225, ± 0.8662 7 0.000, ± 0.3239, ± 0.5297, ± 0.8839 8 - ± 0.1026, ± 0.4062, ± 0.5938, ± 0.8974 9 0.0000, ± 0.1679, ± 0.5288, ± 0.6010, ± 0.9116 10 - ± 0.0838, ± 0.3127, ± 0.5000, ± 0.6873, ± 0.9162 2.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TAY ĐÒN ỔN ĐỊNH THEO Krưlow Mục tiêu của phương pháp nhằm xác định họ đường BR = f(∇, ϕ) gọi là cross curves hoặc pantokaren. Phương pháp này được mệnh danh là phương pháp giải tích kết hợp đồ họa. Tọa độ tâm nổi tàu có V = const, bị nghiêng đến góc θ: θ y c = ∫ rϕ cos ϕdϕ ; 0 Trong đó: rϕ = Iϕ V θ z c − z c 0 = ∫ rϕ sin ϕdϕ 0 . * Thứ tự vẽ và trình tự tính toán như sau: - Vẽ sườn Tchebyshev đủ cả hai phía mạn - Dựng đường nước ban đầu W00, góc nghiêng bằng 00. - Qua tâm 0 của đường nước ban đầu vẽ đường nước phụ thứ nhất W01 dưới góc nghiêng Δϕ = 50 hoặc 100 theo yêu cầu thực tế. 11 Hình 2.2: Sườn Tchebyshev 1. Sử dụng công thức tích phân Tchebyshev tính diện tích đường nước: a1 = 2. L n (ai + bi ) , các giá trị a, b đo tại hình 1 nΣ i =1 Tìm khoảng cách từ tâm đường nước đến trục dọc qua 0: (a 1Σ n η1 = 2 i =1 n 2 i Σ (a i =1 i − bi2 ) + bi ) 3 Mômen quán tính đường nước so với trục dọc tàu, qua 0: I0 = ( 1L n 3 ai + bi3 Σ 3 n i =1 ) 4. Mômen quán tính so với trục dọc qua tâm đường nước: J 1 = J 0 − a1 .η12 5. Bán kính tâm nghiêng tính cho trạng thái đang xét: r1 = J1 V Các phép tính thực hiện theo bảng 2.1