Đánh giá độ bền dọc của tàu container khi bị va đập bởi kiện hàng rơi tự do
Email:
thangdq@ntu.edu.vn
Từ khóa:
kiện hàng container, tàu container, độ bền tới hạn dọc, mô phỏng số
Tóm tắt
Các tai nạn liên quan đến tàu container do kiện hàng container rơi tự do là một trong những nguyên nhân chính dẫn tới hư hỏng kết cấu tàu. Những tai nạn này có thể xảy ra trong quá trình thực hiện các hoạt động nâng hạ, chẳng hạn như việc chuyển hàng hóa từ tàu cung ứng sang tàu container hoặc việc dỡ container từ các tàu xuống tại các cảng. Các tai nạn này là nguyên nhân gây ra thiệt hại nghiêm trọng đến độ bền của con tàu, có thể gây ô nhiễm môi trường, tốn kém về chi phí sửa chữa, làm thủng các khoang chứa hoặc thậm chí đe dọa đến tính mạng con người. Do đó, việc tìm hiểu các ứng xử va chạm và độ bền sau va chạm của tàu container dưới tác dụng của kiện hàng container rơi tự do là cần thiết. Nghiên cứu này trình bày kết quả mô phỏng số về độ bền dọc của tàu container sau khi bị va đập bởi kiện hàng container với các kịch bản va đập khác nhau. Đầu tiên, phương pháp mô phỏng số được xây dựng trên phần mềm thương mại ABAQUS với độ chính xác và tin cậy được kiểm chứng với kết quả thí nghiệm. Tiếp theo, mô phỏng khảo sát độ bền dọc của tàu container thực tế trong hai trường hợp nguy hiểm nhất là tàu trên đỉnh sóng và tàu trên đáy sóng khi bị tai nạn va đập. Cuối cùng, nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số như chiều cao va đập và góc va đập của kiện hàng đến độ bền tới hạn dọc của tàu đã được khảo sát và đánh giá. Các kết quả trình bày trong nghiên cứu này có thể áp dụng để dự đoán độ bền dọc cho các tàu thực tế khi bị tai nạn va đập bởi kiện hàng container rơi tự doTài liệu tham khảo
[1]. O. Ozguc, The assessment of impact damage caused by dropped objects on floating offshore structures, Engineering for the Maritime Environment, 235 (2021) 491–510. https://doi.org/10. 1177/1475090220972586
[2]. Det Norske Veritas, Design Against Accidental Loads, Recommended Practice DNV-RP-C204, (2010) 7–52.
[3]. Đỗ Quang Thắng, Nguyễn Huy Vũ, Vũ Văn Tuyển, Đánh giá độ bền dọc của tàu Container khi bị tàu đâm va. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 16 (2022) 181–205. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(5V)-15
[4]. T. Sugimura, M. Nozaki, T. Suzuki, Destructive experiment of ship hull model under longitudinal bending, Japan Science Technology Information Aggregator Electronic, 119 (1966) 209–220. https://doi.org/10.2534/jjasnaoe1952.1966.209
[5]. P. J. Dowling, F. M. Moolani, P. A. Frieze, The effect of shear lag on the ultimate strength of box girders, Proc. Int. Congr. Steel Plated Struct. London, (1976) 108–147.
[6]. K. A. Reckling, Behaviour of box girders under bending and shear, in: Proceedings of 7th International Ship and Offshore Structures Congress, (1979) 46–49.
[7]. G. Akhras, S. Gibson, S. Yang, R. Morchat, Ultimate strength of a box girder simulating the hull of a ship, Canadian Journal of Civil Engineering, 25 (1998) 829–843. https://doi.org/10.1139/l98-017
[8]. Y. Yao, T. Fujikubo, M. Yanagihara, D. Fujii, I. Matsui, R. Furui, N. Kuwamura, Buckling collapse strength of chip carrier under longitudinal bending (1st Report) collapse test on 1/10-scale hull girder model under pure bending, Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, 4 (2002), 255–264. https://doi.org/10.2534/jjasnaoe1968.2002.255
[9]. J. M. Gordo, C. G. Soares, Tests on ultimate strength of hull box girders made of high tensile steel, Marine Structure, 22 (2009) 770–790. https://doi.org/10.1016/j.marstruc. 2009.07.002
[10]. T. Vu Van, P. Yang, T. Doan Van, Effect of uncertain factors on the hull girder ultimate vertical bending moment of bulk carriers, Ocean Engineering, 148 (2018) 161–168. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2017.11.031
[11]. IACS, Common structural rules for bulk carriers and oil tankers, International Association of Classification Societies, 2017.
[12]. J. K. Paik, A. E. Mansour, A simple formulation for predicting the ultimate strength of ships, Marine Science and Tech, 1 (1995) 52–62. https://doi.org/10.1007/BF01240013
[13]. S. R. Cho, S. H. Park, M. T. Cho, H. K. Shin, Residual longitudinal strength of damaged box girder structures, Proc. OMAE, 37 (2018) 325–334. https://doi.org/10.1115/OMAE2018-77379
[14]. S. H. Park, S. H. Yoon, T. Muttaqie, Q. T. Do, S. R. Cho, Effect of local denting- and fracturedamage on the residual longitudinal strength of box girders, Marine Science and Engineering, 11 (2023) 1-27. https://doi.org/10.3390/jmse11010076
[15]. Korean Standard, Test pieces for tensile test for metallic materials, 2008.
[16]. Q. T. Do, T. Muttaqie, H. K. Shin, S. R. Cho, Dynamic lateral mass impact on steel stringer-stiffened cylinders, International Journal of Impact Engineering, 116 (2018) 105–126. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2018.02.007
[17]. Q. T. Do, V. N. Huynh, D. T. Tran, Numerical studies on residual strength of dented tension leg platforms under compressive load, Journal of Science and Technology in Civil Engineering - NUCE, 14 (2020) 96–109. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(3)-08
[18] Đỗ Quang Thắng, Lê Xuân Chí, Nguyễn Văn Quân, Nghiên cứu độ bền của kết cấu chân giàn khoan biển cố định bằng thép khi bị tàu đâm va, Tạp chí Khoa học Công nghệ xây dựng, 15 (2021) 79–97. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(2V)-07
[19]. Q. T. Do, V. V. Huynh, S. R. Cho, M. T. Vu, Q. V. Vu, D. K. Thai, Residual ultimate strength formulations of locally damaged steel stiffened cylinders under combined loads, Ocean Engineering, 225 (2021) 108-802. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.108802
[20]. Đỗ Quang Thắng, Nguyễn Văn Quân, Nghiên cứu xây dựng công thức dự đoán độ bền tới hạn kết cấu chân đế giàn khoan ngoài khơi kiểu bán chìm khi bị đâm va bởi các tàu dịch vụ, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 72 (2021) 620-635. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.5.9
[21]. Q. T. Do, V. V. Huynh, Vu, M.T. Vu, V. V. Tuyen, P. T. Nhut, T. H. Tra, Q.V. Vu, S. R. Cho, A new formulation for predicting the collision damage of steel stiffened cylinders subjected to dynamic lateral mass impact, Applied Sciences, 10 (2020) 38-56. https://doi.org/10.3390/app10113856
[22]. Q. T. Do, Cho. S.-R., V. D. Nguyen, Experimental and numerical investigations on the fracture response of tubular T-joints under dynamic mass impact, Modern Mechanics and Applications, 1 (2022) 416-430. https://doi.org/10.1007/978-981-16-3239-6_32
[23]. Q. T. Do, T. Muttaqie, P. T. Nhut, M.T. Vu, N.D. Khoa, A. R. Prabowo, Residual ultimate strength assessment of submarine pressure hull under dynamic ship collision, Ocean Engineering, 266 (2022) 1-25. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.112951
[24]. ISSC, Ultimate hull girder strength. Report of special task committee VI.2. Proceedings of 14th ISSC, Nagasaki, Japan, 2020.
[25]. IMO, International Maritime Organization, GISIS: Marine Casualties and Incidents, 2015.
[2]. Det Norske Veritas, Design Against Accidental Loads, Recommended Practice DNV-RP-C204, (2010) 7–52.
[3]. Đỗ Quang Thắng, Nguyễn Huy Vũ, Vũ Văn Tuyển, Đánh giá độ bền dọc của tàu Container khi bị tàu đâm va. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 16 (2022) 181–205. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(5V)-15
[4]. T. Sugimura, M. Nozaki, T. Suzuki, Destructive experiment of ship hull model under longitudinal bending, Japan Science Technology Information Aggregator Electronic, 119 (1966) 209–220. https://doi.org/10.2534/jjasnaoe1952.1966.209
[5]. P. J. Dowling, F. M. Moolani, P. A. Frieze, The effect of shear lag on the ultimate strength of box girders, Proc. Int. Congr. Steel Plated Struct. London, (1976) 108–147.
[6]. K. A. Reckling, Behaviour of box girders under bending and shear, in: Proceedings of 7th International Ship and Offshore Structures Congress, (1979) 46–49.
[7]. G. Akhras, S. Gibson, S. Yang, R. Morchat, Ultimate strength of a box girder simulating the hull of a ship, Canadian Journal of Civil Engineering, 25 (1998) 829–843. https://doi.org/10.1139/l98-017
[8]. Y. Yao, T. Fujikubo, M. Yanagihara, D. Fujii, I. Matsui, R. Furui, N. Kuwamura, Buckling collapse strength of chip carrier under longitudinal bending (1st Report) collapse test on 1/10-scale hull girder model under pure bending, Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, 4 (2002), 255–264. https://doi.org/10.2534/jjasnaoe1968.2002.255
[9]. J. M. Gordo, C. G. Soares, Tests on ultimate strength of hull box girders made of high tensile steel, Marine Structure, 22 (2009) 770–790. https://doi.org/10.1016/j.marstruc. 2009.07.002
[10]. T. Vu Van, P. Yang, T. Doan Van, Effect of uncertain factors on the hull girder ultimate vertical bending moment of bulk carriers, Ocean Engineering, 148 (2018) 161–168. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2017.11.031
[11]. IACS, Common structural rules for bulk carriers and oil tankers, International Association of Classification Societies, 2017.
[12]. J. K. Paik, A. E. Mansour, A simple formulation for predicting the ultimate strength of ships, Marine Science and Tech, 1 (1995) 52–62. https://doi.org/10.1007/BF01240013
[13]. S. R. Cho, S. H. Park, M. T. Cho, H. K. Shin, Residual longitudinal strength of damaged box girder structures, Proc. OMAE, 37 (2018) 325–334. https://doi.org/10.1115/OMAE2018-77379
[14]. S. H. Park, S. H. Yoon, T. Muttaqie, Q. T. Do, S. R. Cho, Effect of local denting- and fracturedamage on the residual longitudinal strength of box girders, Marine Science and Engineering, 11 (2023) 1-27. https://doi.org/10.3390/jmse11010076
[15]. Korean Standard, Test pieces for tensile test for metallic materials, 2008.
[16]. Q. T. Do, T. Muttaqie, H. K. Shin, S. R. Cho, Dynamic lateral mass impact on steel stringer-stiffened cylinders, International Journal of Impact Engineering, 116 (2018) 105–126. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2018.02.007
[17]. Q. T. Do, V. N. Huynh, D. T. Tran, Numerical studies on residual strength of dented tension leg platforms under compressive load, Journal of Science and Technology in Civil Engineering - NUCE, 14 (2020) 96–109. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2020-14(3)-08
[18] Đỗ Quang Thắng, Lê Xuân Chí, Nguyễn Văn Quân, Nghiên cứu độ bền của kết cấu chân giàn khoan biển cố định bằng thép khi bị tàu đâm va, Tạp chí Khoa học Công nghệ xây dựng, 15 (2021) 79–97. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(2V)-07
[19]. Q. T. Do, V. V. Huynh, S. R. Cho, M. T. Vu, Q. V. Vu, D. K. Thai, Residual ultimate strength formulations of locally damaged steel stiffened cylinders under combined loads, Ocean Engineering, 225 (2021) 108-802. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.108802
[20]. Đỗ Quang Thắng, Nguyễn Văn Quân, Nghiên cứu xây dựng công thức dự đoán độ bền tới hạn kết cấu chân đế giàn khoan ngoài khơi kiểu bán chìm khi bị đâm va bởi các tàu dịch vụ, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 72 (2021) 620-635. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.5.9
[21]. Q. T. Do, V. V. Huynh, Vu, M.T. Vu, V. V. Tuyen, P. T. Nhut, T. H. Tra, Q.V. Vu, S. R. Cho, A new formulation for predicting the collision damage of steel stiffened cylinders subjected to dynamic lateral mass impact, Applied Sciences, 10 (2020) 38-56. https://doi.org/10.3390/app10113856
[22]. Q. T. Do, Cho. S.-R., V. D. Nguyen, Experimental and numerical investigations on the fracture response of tubular T-joints under dynamic mass impact, Modern Mechanics and Applications, 1 (2022) 416-430. https://doi.org/10.1007/978-981-16-3239-6_32
[23]. Q. T. Do, T. Muttaqie, P. T. Nhut, M.T. Vu, N.D. Khoa, A. R. Prabowo, Residual ultimate strength assessment of submarine pressure hull under dynamic ship collision, Ocean Engineering, 266 (2022) 1-25. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2022.112951
[24]. ISSC, Ultimate hull girder strength. Report of special task committee VI.2. Proceedings of 14th ISSC, Nagasaki, Japan, 2020.
[25]. IMO, International Maritime Organization, GISIS: Marine Casualties and Incidents, 2015.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
19/02/2023
Nhận bài sửa
25/06/2023
Chấp nhận đăng
30/06/2023
Xuất bản
15/10/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Huy, V., Nguyễn Văn, C., Phạm Văn, T., & Đỗ Quang, T. (1697302800). Đánh giá độ bền dọc của tàu container khi bị va đập bởi kiện hàng rơi tự do. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(8), 850-865. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.8.1
Số lần xem tóm tắt
115
Số lần xem bài báo
60
