Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    THẠC SĨ Nghiên cứu đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu đánh cá làm bằng vật liệu Composite

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
    2
  5. Công cụ
  6. Nghiên cứu đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu đánh cá làm bằng vật liệu Composite

    Luận văn thạc sĩ
    Đề tài: Nghiên cứu đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu đánh cá làm bằng vật liệu Composite

    Trên cơ sở đó, nội dung đề tài gồm các phần sau :
    Chương 1 : Đặt vấn đề.
    Chương 2 : Phân tích độ bền kết cấu vỏ tàu Composite.
    Chương 3 : ứng dụng kết quả nghiên cứu để giải quyết bài toán thực tế.
    Chương 4 : Thảo luận kết quả nghiên cứu và đề xuất ý kiến.

    CHƯƠNG 1
    ĐẶT VẤN ĐỀ
    1.1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
    Trong những năm gần đây, vật liệu Composite đã được sử dụng phổ biến
    ở nước ta để đóng mới các loại tàu nói chung và tàu đánh cá nói riêng. Do có
    nhiều ưu điểm như nhẹ, bền, có khả năng chống thấm, chịu được nhiệt và nước
    biển nên loại vật liệu này đáp ứng khá tốt yêu cầu về độ bền kết cấu thân tàu
    khi khai thác. Tuy nhiên, do được tính theo công thức Quy phạm nên kết cấu của
    đa số các tàu Composite ở nước ta hiện nay thường có xu hướng dư bền, dẫn đến
    làm tăng giá thành đóng mới và ảnh hưởng không tốt đến tính năng tàu.
    Do đó, một trong những vấn đề đang được quan tâm là bài toán đánh giá
    độ bền kết cấu thân tàu, nhất là phần vỏ tàu, vì đây là bộ phận kết cấu quan
    trọng có ảnh hưởng lớn đến trọng lượng và tính năng hàng hải của tàu, với mục
    đích lựa chọn hợp lý kích thước kết cấu trên cơ sở đảm bảo độ bền với trọng
    lượng là nhỏ nhất.
    So với các vật liệu kim loại dùng đóng tàu có tính đẳng hướng và đồng
    nhất, cùng với phương pháp tính toán độ bền kết cấu thân tàu đã được quan tâm
    nghiên cứu kỹ, Composite thuộc vật liệu phi kim loại có tính chất bất đẳng
    hướng và không đồng nhất nên phương pháp tính độ bền kết cấu tàu nói chung
    và kết cấu vỏ tàu Composite nói riêng có nhiều điểm khác biệt về mô hình tính,
    phương pháp giải, sự phân bố ứng suất v v . Đó là lý do đề xuất đề tài “Nghiên
    cứu đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu đánh cá làm bằng vật liệu Composite”.
    Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần làm cơ sở để xây dựng phương
    pháp tính toán và đánh giá độ bền kết cấu vỏ các loại tàu nói chung và tàu đánh
    cá chế tạo bằng vật liệu Composite nói riêng. Từ đó, góp phần giải quyết một số
    bài toán hiện vẫn còn tồn tại như: thiết kế kết cấu hợp lý tàu Composite trên cơ
    sở vừa đảm bảo độ bền vừa tiết kiệm được vật liệu, bước đầu đánh giá việc áp
    dụng các công thức của Quy phạm khi tính toán kết cấu các tàu Composite ở
    nước ta hiện nay v v
    1.2. VẬT LIỆU COMPOSITE
    Trong phần này sẽ trình bày những vấn đề liên quan đến vật liệu
    Composite, phương pháp tính tấm Composite tổng quát, cơ sở để tính tấm vỏ tàu
    Composite.
    1.2.1. Khái niệm, phân loại, ưu nhược điểm
    1. Khái niệm
    Vật liệu Composite là vật liệu được chế tạo từ hai hay nhiều thành phần
    khác nhau và vật liệu tạo thành có đặc tính trội hơn đặc tính của từng vật liệu
    thành phần khi xét riêng rẽ.
    Composite gồmít nhất hai thành phần được giới hạn bởi các mặt phân
    cách riêng biệt. Thành phần liên tục trong Composite được gọi là nền (matrix).
    Theo quan điểm thông thường, các đặc tính của nền được cải thiện nhờ sự phối
    hợp với thành phần khác để tạo nên vật liệu Composite. Composite có thể có
    nền gốm, kim loại hoặc Polymer. Cơ tính của ba loại nền này khác nhau đáng
    kể. Các Polymer : bền và môđun đàn hồi thấp; gốm : cứng vững và dòn; kim loại
    : bền và môđun đàn hồi trung tính, có tính dễ kéo sợi. Thành phần thứ hai được
    7
    gọi là cốt (reinfort), có tác dụng làm tăng cơ tính cho vật liệu nền. Thông
    thường, cốt cứng hơn và có độ cứng vững cao hơn vật liệu nền. Đặc trưng hình
    học của chất gia cường là một trong những thông số chính để xác định tính hiệu
    quả của vật liệu gia cường. Nói cách khác, cơ tính của vật liệu Composite là một
    hàm của hình dáng và kích thước sợi của vật liệu gia cường. Vật liệu gia cường
    thường ở dạng sợi hay hạt.
    2. Phân loại
    Vật liệu Composite được phân loại theo hình dạng và theo bản chất của
    các vật liệu thành phần.
    -Theo bản chất vật liệu thành phần : gồm một số dạng sau
    + Composite nền kim loại (hợp kim nhôm, hợp kim Titan).
    + Composite nền khoáng (gốm).
    + Composite nền Polymer (nhựa, cao su ).
    -Theo hình dáng vật liệu cốt
    Chất gia cường dạng hạt có kích thước xấp xỉ nhau theo mọi hướng. Dạng
    của hạt gia cường có thể là cầu, khối hay bất cứ dạng nào khác. Sự sắp xếp các
    hạt gia cường có thể là ngẫu nhiên hay theo một hướng định trước. Đa số vật liệu
    Composite cốt hạt, hướng của hạt là ngẫu nhiên.
    Vật liệu gia cường dạng sợi đặc trưng bởi tỷ lệ giữa chiều dài sợi và diện
    tích mặt cắt ngang. Tuy nhiên, tỷ số này (được gọi là tỷ số bề mặt) có thể biến
    đổi đáng kể. Vật liệu Composite có lớp sợi dài với tỷ số bề mặtcao được gọi là
    Composite có sợi gia cường liên tục, ngược lại Composite sợi không liên tục
    được chế tạo từ các sợi ngắn với tỷ số bề mặt thấp. Hướng thường gặp trong
    Composite sợi liên tục là dạng đồng phương và hai hướng vuông góc. Dạng hạt,
    sợi và hướng sắp xếp được thể hiện trên hình 1.1.


    Composite nhiều lớp là thuật ngữ khác của Composite cốt sợi. Loại này
    thường ở dạng tấm là những kết cấu phẳng được tạo nên bằng cách sắp xếp các
    lớp nối tiếp một cách đặc biệt. Tấm Composite có thể có từ (4 40) lớp và
    hướng sợi thay đổi trong từng lớp theo một quy luật xuyên suốt chiều dày tấm.
    Hiện nay chỉ có vật liệu Composite với nền là nhựa Polymer và cốt dạng
    chất khoáng (cacbon, thủy tinh ) được sử dụng phổ biến nhất (chiếm hơn 90%
    Composite đang được sử dụng trên thế giới). Trong kỹ thuật, người ta gọi loại
    Composite này là FRP (Fiber Reinforced Plastic). Danh từ vật liệu Composite
    nói chung thường được dùng để chỉ về loại này. Do vậy, trong thực tế khi nói
    đến từ “Vật liệu Composite” mà không giải thích gì thêm, có thể ngầm hiểu
    rằng đó là vật liệu Composite có nền là nhựa Polymer, cốt là chất khoáng.
    Composite cốt sợi không liên tục hướng
    sắp xếp
    Composite cốt sợi không liên tục hướng
    ngẫu nhiên
    Composite cốt sợi liên tục hai hướng
    vuông góc
    Composite cốt sợi liên tục
    đồng phương
    Composite cốt hạt
    9
    3. Ưu –nhược điểm của vật liệu FRP
    * Ưu điểm
    - Có khả năng kết hợp với các vật liệu khác như gỗ, thép để tạo ra các kết
    cấu mới vừa đảm bảo chất lượng kỹ thuật, vừa có giá thành thấp.
    - Độ kín nước rất cao.
    - Dễ thi công và sửa chữa, rất dễ tạo dáng.
    - Rất bền với môi trường biển, ít bị ăn mòn và điện phân, độ bền cơ học cao.
    - Chi phí bảo dưỡng thấp.
    * Nhược điểm
    - Giá thành sản phẩm cao.
    - Độ bền va đập kém.
    - Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào trình độ tay nghề.
    1.2.2. Vật liệu Composite dùng trong đóng tàu
    Vật liệu Composite được sử dụng phổ biến nhất hiện nay trong ngành
    đóng tàu là Composite với cốt sợi thủy tinh và nền là nhựa Polyester không no,
    thường được gọi là GRP (Glassfiber Reinforced Polyester).
    1. Vật liệu nền (nhựa)
    Hầu hết các loại nhựa dùng ở Việt nam được sử dụng chất gia tốc và chất
    xúc tác với hàm lượng thích hợp khoảng (0,5 2)%. Từ đó, trong hỗn hợp sẽ xảy
    ra các phản ứng hóa học sinh nhiệt để kích thích các phân tử hoạt động và liên
    kết với nhau thành chuỗi để tạo nên chất dẻo ở trạng thái rắn. Quá trình này phụ
    thuộc vào hàm lượng chất xúc tác, chất gia tốc, nhiệt độ môi trường và khí hậu.


    1.3. GIỚI HẠN VỀ NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
    Kết cấu phần vỏ tàu Composite được hình thành từ các tấm Composite
    liên kết với nhau nên thực chất của bài toán đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu
    27
    chính là bài toán tính độ bền của các tấm đáy, tấm boong và tấm mạn. Do đó,
    việc giải quyết vấn đề đặt ra sẽ được thực hiện dựa trên cơ sở tính tương tự đối
    với tàu vỏ thép và kết hợp với phương pháp tính tấm Composite để tính cho mô
    hình các tấm đáy, boong và mạn đã được xây dựng phù hợp với đặc điểm kết
    cấu. Từ các lý luận trên, có thể tóm tắt các nội dung nghiên cứu chính của đề tài
    như sau :
    + Xây dựng mô hình tính tấm đáy, tấm boong và tấm mạn của tàu Composite.
    + Từ mô hình này ứng dụng lý thuyết tính tấm Composite truyền thống để tính
    các tấm vỏ tàu.
    + Vận dụng để tính cho một tàu cụ thể nhằm so sánh kết quả tính với thực tế.
    Khi tính toán sức bền cục bộ thân tàu, có thể tính các kết cấu chịu tải
    trọng nguy hiểm nhất, gồm : kết cấu đáy giữa hai vách ngăn ngang, kết cấu
    boong có miệng hầm hàng và kết cấu hông mạn tàu ở mặt cắt ngang giữa tàu vì
    tại mặt cắt ngang các kết cấu trên chịu tải trọng tác dụng lớn nhất.
    Trên cơ sở bài toán phân tích độ bền kết cấu vỏ tàu thép, đề tài tập trung
    giải quyết những điểm khác nhau cơ bản giữa bài toán tính độ bền cục bộ tàu
    Composite so với tàu vỏ thép, còn những phần giống nhau như kết quả tính độ
    bền chung và mô hình tải trọng tác dụng được tính tương tự như tàu vỏ thép, cụ
    thể là các vấn đề sau :
    + Mô hìnhtính kết cấu vỏ tàu Composite.
    + Phương pháp xác định biến dạng -ứng suất.
    + Kiểm tra và đánh giá độ bền.
    Phương pháp nghiên cứu trong đề tài chủ yếu dựa trên cơ sở phân tích lý
    thuyết để xây dựng mô hình tính kết cấu vỏtàu hợp lý và sử dụng phương pháp
    giải tích để tính toán độ bền tấm Composite.
    28
    Trên cơ sở bài toán độ bền, đề tài cũng dự kiến bước đầu thảo luận một
    số bài toán thực tế nảy sinh trong quá trình nghiên cứu như :
    - Đánhgiá việc áp dụng một số công thức Quy phạm vào thực tế tính toán
    kết cấu các tàu Composite ở nước ta hiện nay.
    - Thiết kế hợp lý kết cấu vỏ tàu Composite .v v
    Trên cơ sở đó, nội dung đề tài gồm các phần sau :
    Chương 1 : Đặt vấn đề.
    Chương 2 : Phân tích độ bền kết cấu vỏ tàu Composite.
    Chương 3 : ứng dụng kết quả nghiên cứu để giải quyết bài toán thực tế.
    Chương 4 : Thảo luận kết quả nghiên cứu và đề xuất ý kiến.


    TÀI LIỆU THAM KHẢO
    1. Nguyễn Đức Ân, Nguyễn Bân, Hồ Văn Bính, Hồ Quang Long, Trần Hùng
    Nam, Trần Công nghị, Dương Đình Nguyên
    Sổ tay kỹ thuật đóng tàu tập 1,2
    Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật
    2. Hoàng Anh Dũng, Ngô Cân, Hồ Văn Bính
    Phân tích độ bền kết cấu tàu thủy bằng phương pháp phần tử hửu hạn
    Nhà xuất bản Giao thông vận tải
    3. KS.Nguyễn Thị Hiệp Đoàn
    Lý thuyết tàu
    Trường Đại học Hàng Hải
    4. Quách Đình Liên
    Giáo trình cao học: Vật liệu Polyme
    Trường Đại học Thủy sản -1995
    5. PGS. TSKH Nguyễn Văn Liên
    Tấm và dầm nhiều lớp trên nền đàn hồi –Bài toán tiếp xúc
    Nhà xuất bản Xây dựng –2002
    6. TS.Trần Công Nghị, Trần Cao Vân, Ngô Quý Tiệm
    Cơ học kết cấu Tàu thủy
    Phần 1 : Cơ học kết cấu thân tàu và công trình nổi
    Nhà xuất bản Giao thông vận tải
    7. TS.Trần Công Nghị
    Độ bền kết cấu vật liệu Composite tập 2
    Nhà xuất bản Đại Học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
    8. Phạm Thanh Nhựt
    169
    Nghiên cứu phương pháp tính độ bền cục bộ kết cấu đáy tàu đánh cá vỏ
    Composite
    Đề tài thạc sỹ –CKTT 2001
    9. GS. PTS Ngô Thế Phong
    Kết cấu bê tông cốt thép
    Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật –1998
    10. TS.Trần Gia Thái
    Giáo trình: Sức bền thân tàu
    Nha Trang -2003
    11. Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ
    TCVN 7111 : 2002
    12. Quy phạm kiểm tra và chế tạocác tàu làm bằng chất dẻo cốt sợi thủy tinh
    TCVN 6282 : 1997
    13. Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đình Đức
    Vật liệu Composite –Cơ học và công nghệ
    Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật –2001
    14. Trần Ích Thịnh
    Vật liệu Composite : Cơ học và tính toán kết cấu
    Nhà xuất bản Giáo dục - 1994
    15. Nguyễn Văn Vượng
    Lý thuyết đàn hồi ứng dụng
    Nhà xuất bản Giáo dục
    16. Tuyển tập công trình nghiên cứu khoa học công nghệ
    Ngành Cơ khí và Khai thác thuỷ sản
    Trường Đại học Thuỷ sản -1995
    17. J. M. Berthelot
    170
    Composite materials : Mechanical Behaviour and Structural Analysis
    Springer, 1999
    18. C. S. Smith
    Design of Marine Structures in Composite Material
    Elsevier Science Publishers LTD, 1990
    19.M. W. Hyer
    Stress Analysis of Fiber Rienforced Composite Materials
    McGraw –Hill, 1998
    20. Edward V.Lewis
    Principles of Naval Architecture Second Revision –Volume I. Stability and
    Strenght 1988. The Society of NavalArchitects and marine Engineers 601Pavonia
    Avenue
    Jersey City, NJ -1988ã

    Xem Thêm: Nghiên cứu đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu đánh cá làm bằng vật liệu Composite
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Nghiên cứu đánh giá độ bền kết cấu vỏ tàu đánh cá làm bằng vật liệu Composite sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu
Tài liệu mới

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status