4. Jacket transportation analysis - Tính toán vận chuyển trên biển cho kết cấu

Dear các pro,
Mong AE cùng chấp bút để hoàn thiện topic này.

 

Có một vấn đề cần làm rõ trong topic này ngay từ đầu là Anh em đang bàn luận về Jacket Transportation Analysis hay là dùng phần mềm SACS + ND Guide để tính toán bài toán Jacket/Topside Transportation?

 

Thì đã rõ ngay từ tên của topic roài mà Seastar. Đâu chỉ có ND là có hướng dẫn tính toán vận chuyển nên ND chỉ là một phần liên quan trong topic này mà ae muốn thảo luận thôi. Không nên lái xe đi lệch hướng làm ae bối rối.

 

Giờ phải hỏi trước cho chắc ăn chứ không tin vào tên topic nữa

Rồi, như vậy anh em mình bắt đầu. Nếu không nói đến dùng ND/SACS thì anh em xem có mấy tải trọng sau (như hoangtu đã nêu) không nhé. Theo tôi biết thì khi vận chuyển trên biển thì hệ (Barge & Cargo) chỉ chịu tải trọng của sóng, gió và dòng chảy chứ có chịu mấy cái tải trọng nêu trên đâu nhỉ. Anh em bàn thêm vấn đề này chút coi game)

 

Công nhận admin lập pic nhìn trông đến là nản . Nếu admin thêm vào những ý chính cần bàn luận thì hay hơn nhiều

Với bài toán towing mình làm thì mình ko nghĩ là tính tới 2 lần tải trọng gió tác động vào hệ vận chuyển.

Mặc dù các hệ số gia tốc chuyển động được tính toán khi hệ vận chuyển (barge và subject) đã bao gồm cả Wind force (tải trọng gió), tuy nhiên khi tính lực quán tính tác động lên hệ, ta chỉ lấy = towing weight (ko bao gồm tải trọng gió) x gia tốc quán tính!

---------- Post added at 05:39 PM ---------- Previous post was at 05:32 PM ----------

khi vận chuyển trên biển thì hệ (Barge & Cargo) chỉ chịu tải trọng của sóng, gió và dòng chảy +tải trọng bản thân. Những tải trọng này cần được mô tả bằng lực tác dụng lên hệ, và khi mô tả thì ta có các lực sau (chỉ tương đối thôi nhé
a/Lực quay dọc trục barge vận chuyển (Roll) (do gió+sóng+dòng chảy+tải trọng bản thân)
b/Lực quay ngang trục barge vận chuyển (Pitch) (do gió+sóng+dòng chảy+tải trọng bản thân)

c/Lực quay nâng theo phương đứng barge vận chuyển (Heave) (do sóng+gió+dòng chảy)
d/Lực dịch chuyển hệ vận chuyển theo phương X (Yaw) (do gió +sóng+dòng chảy)
e/Lực dịch chuyển hệ vận chuyển theo phương Y (Sway) (do gió +sóng+dòng chảy)

f/ Lực dịch chuyển hệ vận chuyển theo phương Z(Surge) (do sóng+dòng chảy)

 

Bạn taychoi2403 có nói ý "Những tải trọng này cần được mô tả bằng lực tác dụng lên hệ" vậy xin hỏi bạn taychoi2403:lực tác dụng lên hệ là gì, lấy ở đâu? Khi tính toán thiết kế vận chuyển thì ai cung cấp những lực trên?

Đơn giản là tôi có cái sà lan LxBxD=120x30x6m chở một cargo hình hộp có diện tích cản gió theo 4 hướng 10x10m, trọng lượng 600T ...và một số thông số khác. Tôi muốn tính cho điều kiện vận chuyển gió 15knots, sóng 2.5m thì lực mà bạn nói là bao nhiêu và tính cho điềuvận chuyển gió 25knots, sóng 3.1m thì lực mà bạn nói là bao nhiêu? Có giá trị lực thì nhập vào hệ thế nào?

Đã hỏi rất kỹ từ đầu là có phải chủ đề chính là SACS & ND for Transportation Analysis hay không bởi vì tôi biết phần lớn anh em đều dùng 2 thứ đó để tính bài toán vận chuyển và có thể có những ngộ nhận về vấn đề tính toán vận chuyển. Nếu các bạn có ý nói đến phần mềm SACS thì trong phần mềm SACS không nhập giá trị lực của hệ mà là nhập 6 giá trị gia tốc. Do hiện tại tôi muốn làm rõ vấn đề tải trọng tác dụng lên hệ khi vận chuyển nên tạm thời không muốn nhắc đến phần mềm SACS.

Vậy theo anh em thìtải trọng tác động lên hệ Barge & Cargo trong quá trình vận chuyển là tải trọng môi trường (sóng, gió, dòng chảy) hay là "lực tác dụng lên hệ"?

 

Hehe,sorry mình vốn mổ cò, ngồi gõ đến là khổ mà vẫn khó diễn đạt hết ý.

1. Lực tác dụng lên hệ là gì, lấy ở đâu?
Lực tác dụng lên hệ là toàn bộ lực mô phỏng khi hệ làm việc (vd towing condition)
Trong lực tác dụng lên hệ này, có 1 loại lực mô phỏng tác động của môi trường lên hệ (sóng, gió, dòng chảy). Trong sacs thì nó đc mô tả dưới dạng 6 giá trị gia tốc. Còn trong các phần mềm khác thì mình ko rõ, nhưng nếu mô tả bằng dạng khác thì phải tương đương. VD: 1 thanh chịu lực phân bố đều, ta có thể mô tả = lực phân bố đều p, hoặc =lực tập trung tương đương (pL), tương tự mô men M ở giữa một thanh có thể mô tả bằng lực F và -F ở 2 đầu (M=FL)... Dạng mô tả rất quan trọng, nó là gần đúng nhưng giúp đơn giản hóa quá trình tính toán rất nhiều. Như mình thấy trong sacs mô tả bằng 6 accelerations là rất tiện ích và tương đối chính xác (đoán thế ).
2. Ví dụ bạn đưa ra thì mình chưa tính bao cụ thể bao h (và tự tính chắc mình cũng bó tay). Bên mình dùng sacs thì quá trình tính như sau. Trước hết bên bộ phận naval dùng các tài liệu nghiên cứu về khu vực sẽ vận chuyển các yếu tố, sóng, gió dòng chảy. Từ các dữ liệu này họ sẽ tính toán (gần đúng) ra biên độ góc max (roll,pitch)+period T (roll+pitch), heave acceleration tác động lên barge. Sau đó chuyển qua bên mình, bên mình từ các số liệu đó thông qua các tổ hợp tải trọng envelop (vd 80%roll+60%pitch+heave....) tính toán ra 6 accelerations cho mỗi tổ hợp tải trọng và việc còn lại là ốp vào sacs thôi!

 

Cho mình hỏi Naval bên bác taychoi2403 tính toán ra các biên độ và chu kỳ chuyển động sử dụng cho tính toán vận chuyển hay là phang luôn số liệu khuyến nghị của ND ứng với loại sà lan sử dụng.?Nếu tính thì bác có thể cho vài dòng diễn giải được ko?

 

Ko ngờ phần towing lại nhận được sự quan tâm của các bạn đến vậy. Mình sẽ cố gắng cô đọng lại các ý chính để trả lời các bạn (tất nhiên là có những ý mình ko trả lời được)
1. Ở đây mình thấy các bạn rất nhầm lẫn giữa lực quán tính và lực tĩnh . Lấy ví dụ cho nó rõ ràng là con lắc có dây treo. Lực F=mg gây ra gia tốc hướng tâm theta", như vậy lực tác dụng lên con lắc gồm: lực căng dây T,lực quán tính m*theta" và trọng lực F= m*g. Tương tự như trong bài toán towing, gió, dòng chảy, sóng gây ra gia tốc quán tính (theo cả 6 phương) thì đó là lực quán tính, còn lực thực sự (lự tĩnh, như là lực F= m*g trong vd con lắc) của gió (phải thêm vào khi combination loads), sóng, dòng chảy (thể hiện bằng hull deformations => phải thêm vào khi combination loads)...
Như vậy các bạn đừng nhầm là sóng, gió, dòng chảy được tính 2 lần!

2. @hoangtu: Trước hết nó về bộ số chọn, nó thường là 60%,80% hoặc 45 độ (70.7%,70.7%), vì gia tốc roll, pitch phụ thuộc khá nhiều vào sóng và gió, mà sóng lại là đại lượng phụ thuộc rất nhiều vào gió. Nên chung qui lại lại nó phụ thuộc rất lớn vào gió (hướng gió). Nên khi tính envelop loads của roll, pitch thường lấy theo tổ hợp wind loads (lý thuyết là vậy, tất nhiên cũng có những ngoại lệ, nó phụ thuộc vào nghiên cứu thông kê xác suất bên naval, cái nghiên cứu này thì mình ko nắm được). VD nếu tổ hợp gió lấy theo 80% hướng x, 60% hướng y (tất nhiên lấy theo hướng nào thì đã được nghiên cứu theo khu vực gió, và luôn luôn có pt 0.8^2+0.6^2=1 ) hoặc lấy theo quartering (thì 0.707,0.707 và ta có 0.707^2+0.707^2=1). Ko có chuyện lấy theo 50%,50% như bạn nói đâu!

Còn ở trên mình ko đề cập đến wind force trong tổ hợp là vì mình đang nói đến lực quán tính trong tổ hợp

2. @quan: Tính toán biên độ, chu kỳ ra sao ở bên naval thì mình chưa nắm được, nhưng mình nghĩ ko phức tạp lắm đâu. Chỉ tại mình thì lười nên thôi, người ta đưa cho thì cứ thế mà xơi thôi. Cũng giốn như đi ăn nhà hàng, người ta bày cho món ngon thì xơi thôi chứ còn hỏi nó nấu thế nào để về tự nấu thì ...

 

) Quay một vòng rồi anh em lại về SACS Towing với 6 thành phần gia tốc:-SS

 

Mình hơi nghi ngờ con số 50%,50% này, sẽ tìm đọc lại vấn đề này sau. Nhưng trong mọi trường hợp mình đều thấy nó tổ hợp theo hướng gió chính.

 

Vậy chốt lại cho ý này là tính toán Transportation theo các hệ số gia tốc trong Noble Denton rồi thì trong sơ đồ tính có phải đặt tải trọng gió vào nữa không hả các bác? (như câu hỏi trên của hoangtu)

 

Theo như bạn Taychoi phân tích thì phai có winload trong loadcombination chứ sao nữa ha bạn adata. ))

 

Các bạn cứ tranh thủ tranh luận tính Towing bằng SACS với tải trọng tác dụng là 6 thành phần gia tốc đi. Khoảng hơn 1 tháng nữa (quý 1/2013) Bentley sẽ nhúng phần mềm FormSys vào và ra phiên bản SACS 5.5 với các tính năng : Mô hình sà lan, tính Motion và Stability của sà lan. Khi đó thì không còn 6 thành phần gia tốc mà bàn nữa đâu game)

******************

The release of SACS version 5.5 – software that expands installation capabilities, integrates new wind turbine platform design functionality, and introduces floating analysis for offshore vessels. Leveraging Bentley’s November 2011 acquisition of Perth-based FormSys and its Maxsurf technology, this SACS release is the first to incorporate powerful floating capabilities via modules for motions prediction, stability, and hull modeling. These product enhancements provide integrated workflows between offshore vessel modeling and structural analysis of motion induced loads, unmatched visualization of vessel motions – including real-time rendered animation of vessel motions in irregular wave conditions – and best-in-class coverage of offshore steel design codes optimized for large, complex structures. Commenting on the new release, Geoff Leggatt, supervising engineering specialist, INTECSEA, said,“Our positive experience with Bentley’s Maxsurf technology on floating production, storage, and offloading (FPSO) vessel projects makes us look forward to the new capabilities for offshore floating systems in SACS 5.5.”

Three new SACS modules represent another significant step forward in Bentley’s advancement of analysis and design software for offshore engineering projects. They include:

• motions prediction – computing vessel motions and providing integrated load generation and analysis of motion induced loads,
• stability – ensuring compliance with international vessel stability criteria,
• hull modeling – defining the hull geometry of marine vessels including FPSO vessels, drill ships, and installation vessels.

 

Phát triển thêm được modul này thì Moses thua xa Sacs mất =D>.
khi đó naval architecture, cũng sẽ sử dụng phần mềm này cho các tính toán của mình.
Good news.

 

******************
Liệu những thông tin trên chuẩn xác được bao nhiêu phần trăm hả các tiền bối, nếu đúng như bác nói thì em đang mừng thầm trong bụng rồi đó, chứ cái MOSES nó củ chuối quá-> really difficult for me to study