Nghiên cứu tính toán hệ thống dây neo công trình biển chịu tải trọng động theo mô hình không gian bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Thứ hai - 05/02/2024 04:36 0

Việt Nam, với bờ biển dài và nhiều công trình biển (CTB) đa dạng, đặt ra nhiều thách thức trong thiết kế và tính toán hệ thống dây neo. Một đội ngũ nghiên cứu tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam - Bộ Giao thông Vận tải đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu tính toán hệ thống dây neo công trình biển chịu tải trọng động theo mô hình không gian bằng phương pháp phần tử hữu hạn."
Việt Nam có nhiều loại CTB, từ giàn khoan đến điện gió, đều yêu cầu hệ thống neo vững chắc. Tính toán hệ dây neo là một phần quan trọng trong quá trình thiết kế CTB, đặc biệt là khi chúng phải chịu tác động của sóng, gió, và dòng chảy.
Trong thực tế, các dây neo của CTB thường được bố trí theo sơ đồ không gian. Điều này đặt ra thách thức khi tính toán hệ dây neo theo mô hình không gian, đặc biệt là khi CTB chịu tải trọng động phức tạp. Mặc dù trên thế giới có nhiều phần mềm chuyên để tính toán, nhưng chúng đa phần là có bản quyền và giá thành cao, khiến cho việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới trở nên quan trọng.
Để giải quyết thách thức trên, nhóm nghiên cứu đã quyết định áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH). Phương pháp này cho phép tính toán các hệ cơ học phức tạp, bao gồm cả hệ dây neo trong điều kiện động, có thể có nhiều vật treo như phao và vật nặng.
Sau thời gian triển khai, đề tài đã mô hình hóa thành công dây neo theo PTHH và đã so sánh kết quả với các phần mềm thương mại như ANSYS-AQWA. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện tính toán cho hệ dây neo chùm của sà lan phục vụ thi công, minh họa cách sử dụng PTHH để tính toán hệ dây neo chùm và đầu cuối.
Kết quả cho thấy sự khác nhau giữa kết quả của ANSYS-AQWA và quy trình thiết kế truyền thống. Tuy nhiên, sự chênh lệch này chỉ là 3,15%, và việc áp dụng PTHH đã giúp tăng năng suất lao động trong tính toán thiết kế dây neo, đồng thời mang lại kết quả chính xác hơn trong lựa chọn dây neo.
Đề tài không chỉ mang lại giải pháp hiệu quả cho việc tính toán hệ dây neo mà còn là nguồn tài liệu tham khảo quan trọng cho nghiên cứu, giảng dạy, và thiết kế trong lĩnh vực này. Sản phẩm của đề tài đáp ứng nhu cầu thực tế của các công ty tư vấn thiết kế CTB, giúp tăng cường hiểu biết và chính xác trong lựa chọn dây neo.
Nghiên cứu của nhóm tại Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã mở ra những cánh cửa mới trong lĩnh vực tính toán hệ dây neo cho CTB. Sự kết hợp giữa phương pháp PTHH và ứng dụng ANSYS-AQWA đã mang lại những kết quả tích cực, góp phần vào sự phát triển và hiện đại hóa trong lĩnh vực xây dựng công trình biển tại Việt Nam./.
Hải Minh (TH)

Nguồn: Sưu tầm