Đánh giá sức bền giới hạn kết cấu có lỗ khoét

Mục đích của nghiên cứu này nhằm đánh giá ứng suất và biến dạng giới hạn của kết cấu bị khoét lỗ dưới tải trọng nén. Đây là hình thức tải trọng chính phát sinh từ trọng lượng hàng hóa và áp lực nước tác động lên kết cấu tàu thủy và công trình nổi. Để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo bài viết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá sức bền giới hạn kết cấu có lỗ khoét NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đánh giá sức bền giới hạn kết cấu có lỗ khoét Evaluation of the ultimate strength structure with cutout Mạc Thị Nguyên Email: nguyenmacthi@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài:16/42019 Ngày nhận bài sau phản biện: 28/6/2019 Ngày chấp nhận đăng: 28/6/2019 Tóm tắt Mục đích của nghiên cứu này nhằm đánh giá ứng suất và biến dạng giới hạn của kết cấu bị khoét lỗ dưới tải trọng nén. Đây là hình thức tải trọng chính phát sinh từ trọng lượng hàng hóa và áp lực nước tác động lên kết cấu tàu thủy và công trình nổi. Các tấm được coi là ngàm cứng và chịu tải trọng nén. Các lỗ khoét được khảo sát là hình tròn và nằm ở trung tâm của tấm. Một loạt các phân tích phần tử hữu hạn Abaqus phi tuyến được thực hiện với việc thay đổi kích thước lỗ khoét đã được khảo sát. Bằng cách phân tích hồi quy các kết quả FEA thu được giúp các nhà thiết kế công trình biển đưa ra kết cấu tối ưu nhất nhằm đảm bảo độ bền đồng thời tiết kiệm tối đa nguyên vật liệu. Từ khóa: Sức bền giới hạn; phần tử hữu hạn; tấm khoét lỗ; kết cấu tàu. Abstract The aim of this study is to evaluate the stress and ultimate strength of perforated structures with holes under the compression edge load. Which is the main action type arising from cargo weight and water pressure affecting the ships structure and offshore structures. The panels are considered to be simply supported along two edges and kept compression loads. The cutout is circular and located in the center of the plate. A series of Abaqus nonlinear finite element analyses performed with cutout size is investigated. By regression analysis of the FEA results is obtained, it helps marine designers to give the optimum structure for simultaneous durability to ensure the maximum saving of raw materials. Keywords: Ultimate strength; finite element; plates with cutout; ship’s structure. 1. GIỚI THIỆU Trong kết cấu tàu thủy và các cấu trúc ngoài khơi, các lỗ khoét thường được tạo ra nhằm mục đích làm các lỗ thông giữa các khoang két, lỗ người chui, lỗ giảm trọng lượng... Với các tấm có khoét lỗ phân bố ứng suất biến dạng trong tấm càng trở nên phức tạp [1]. Những lỗ này làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu, đặc biệt là đối với các tấm phẳng [2]. Các lỗ khoét trên tấm phẳng gây ra sự không hoàn hảo và sụt giảm lớn đối với tải trọng lên cấu trúc. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện Hình 1. Hình ảnh lỗ khoét trên kết cấu đối với tấm có các lỗ khoét nhằm tối ưu hóa khả Trong những thập kỷ qua đã có rất nhiều nghiên năng chống vênh của tấm. Nhiều phương pháp cứu liên quan đến độ bền của các tấm bị khoét lỗ nghiên cứu khác nhau như nghiên cứu lý thuyết, được thực hiện bởi các nhà khoa học [3, 4]. Tuy nghiên cứu mô phỏng số, nghiên cứu thực nghiệm nhiên, để đánh giá một cách chính xác ảnh hưởng [3] đã được đề xuất. của lỗ khoét tới cơ cấu thì vẫn còn nhiều thách thức vẫn chưa được giải quyết thỏa đáng. Không Người phản biện: 1. PGS.TS. Trần Vệ Quốc chỉ các kết cấu ngoài khơi mà còn cả các cấu trúc 2. TS. Vũ Hoa Kỳ trên đất liền. Trái ngược với các tấm hoàn hảo,48 Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 2(65).2019 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰCsức bền giới hạn của tấm có khoét lỗ luôn nhỏ hơn tấm trong khi nó có thể nghiêng về cạnh của tấmsức bền giới hạn của tấm hoàn hảo [5]. Do đó, cần trong một số trường hợp khác nhau cũng thườngphải trực tiếp xem xét sức bền giới hạn của tấm bị xuyên xuất hiện [2, 3].khoét lỗ tùy thuộc vào mục đích thiết kế khác nhau Do đó, ảnh hưởng của việc khoét lỗ hình dạngcủa kết cấu. Tuy nhiên, do các đặc tính hoạt động khác và vị trí cắt lệch tâm sẽ được nghiên cứucủa các phần tử tấm được sử dụng cho tàu và cấu trong tương lai nhằm đem lại lợi ích về kinh tếtrúc ngoài khơi khá khác biệt so với các cấu trúc trước tiên đối với việc giảm trọng lượng kết cấu,trên đất liền, nên các nghiên cứu đối với các loại sau đó là giảm chi phí vậ ...