Nghiên cứu mô phỏng độ bền kết cấu thân tàu ngầm vỏ thép bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Tác giả Huỳnh Văn Vũ (Trường Đại học Nha Trang) công bố phương pháp mô phỏng độ bền kết cấu phần thân vỏ thép chịu lực của tàu ngầm, gồm hai phần thân ống hình trụ và phần thân hình nón cụt, ở độ sâu xác định trong trường hợp lặn tĩnh.

Qua hai kết quả phân tích đối với phần thân hình trụ và nón cụt của vỏ tàu ngầm khi lặn hoàn toàn dưới nước cho thấy, phương pháp mô phỏng bằng phần tử hữu hạn đã đề xuất có thể sử dụng để xác định độ bền tới hạn của kết cấu vỏ tàu ngầm. Mô hình tính đã lựa chọn là tin cậy, các giá trị của mẫu thực nghiệm được thể hiện khá đầy đủ trên mô phỏng. Tuy nhiên do điều kiện biên và giá trị biến dạng ban đầu của tấm vỏ không chính xác nên kết quả mô phỏng và thực nghiệm còn khác xa nhau khoảng 20%.

Chỉ cần thay đổi các giá trị chuyển vị và góc xoay của điều kiện biên bài toán, lập tức giá trị độ bền tới hạn tính toán được cũng thay đổi theo, thậm chí không thể mô phỏng được bài toán như kết quả thực nghiệm. Việc lựa chọn mô hình phần tử, kích thước phần tử, xác định giá trị tính toán hội tụ cũng rất cần thiết. Điều này giúp tăng độ tin cậy của kết quả tính toán mô phỏng. Cần nghiên cứu thêm nữa về giá trị biến dạng ban đầu của thân vỏ tàu ngầm, điều kiện biên trong trường hợp tính toán mô phỏng cho toàn bộ thân tàu ngầm, và đặc biệt công thức xác định giá trị áp suất tới hạn từ giá trị phản lực tới hạn tại các gối đỡ.