Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Cơ học: Phân tích phi tuyến động lực của vỏ làm bằng vật liệu có cơ tính biến thiên

Luận án với các mục tiêu thực hiện: xây dựng các phương trình chủ đạo và phương pháp giải tích để tìm đáp ứng động lực và các đặc trưng của dao động hiển của vỏ thoải hai độ cong ES-FGM, vỏ trụ, vỏ trống ES-FGM và vỏ cầu thoải FGM; xây dựng các phương trình chủ đạo và phương pháp bán giải tích để tìm tải tới hạn động cho các kết cấu; lập trình khảo sát bằng số ảnh hưởng của các tham số vật liệu, hình học, các dạng lực đến đáp ứng động phi tuyến của vỏ. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Cơ học: Phân tích phi tuyến động lực của vỏ làm bằng vật liệu có cơ tính biến thiênĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊNVũ Hoài NamPHÂN TÍCH PHI TUYẾN ĐỘNG LỰC CỦA VỎLÀM BẰNG VẬT LIỆU CÓ CƠ TÍNH BIẾN THIÊNChuyên ngành: Cơ học vật rắnMã số: 62 44 01 07DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌCHà Nội – 2014Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,Đại học Quốc gia Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Đào Văn DũngPhản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...............................Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...............................Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...............................Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc giachấm luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .vào hồigiờngàythángnăm 20...Có thể tìm hiểu luận án tại:- Thư viện Quốc gia Việt Nam- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội1MỞ ĐẦUTính cấp thiết của đề tàiVật liệu cơ tính biến thiên (FGM) là một loại composite thế hệ mớivới đặc tính chịu tải cơ và nhiệt rất tốt, khối lượng riêng nhẹ, siêu bền đãđược lựa chọn phổ biến cho các kết cấu có dạng thanh, tấm và vỏ chịutải phức tạp và môi trường nhiệt độ cao. Vì vậy nghiên cứu ổn định độngvà dao động của các kết cấu này là những vấn đề được quan tâm hàngđầu. Hơn nữa để tăng khả năng làm việc cho kết cấu ta thường gia cốbằng gân gia cường. Tuy vậy, bài toán phi tuyến động lực của các kếtcấu FGM có gân gia cường (ES-FGM) vẫn là bài toán mở.Với lý do nêu trên, luận án đã chọn đề tài: “Phân tích phi tuyến độnglực của vỏ làm bằng vật liệu có cơ tính biến thiên” có tính đến gân giacường lệch tâm làm nội dung nghiên cứu.Mục tiêu nghiên cứu của luận áni) Xây dựng các phương trình chủ đạo và phương pháp giải tích để tìmđáp ứng động lực và các đặc trưng của dao động hiển của vỏ thoải haiđộ cong ES-FGM, vỏ trụ, vỏ trống ES-FGM và vỏ cầu thoải FGM.ii) Xây dựng các phương trình chủ đạo và phương pháp bán giải tíchđể tìm tải tới hạn động cho các kết cấu đã nêu ở mục tiêu i) ở trên.iii) Lập trình khảo sát bằng số ảnh hưởng của các tham số vật liệu,hình học, các dạng lực đến đáp ứng động phi tuyến của vỏ.Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận ánĐối tượng nghiên cứu: panel trụ, vỏ thoải hai độ cong, vỏ trụ tròn, vỏtrống và vỏ cầu thoải FGM có và không có gân gia cường.Phạm vi nghiên cứu: dao động và ổn định động phi tuyến vỏ ES-FGM.Phương pháp nghiên cứuPhương pháp nghiên cứu bán giải tích dựa trên lý thuyết vỏ Donnell,tính phi tuyến hình học von Kármán, phương pháp san đều tác dụng gâncủa Lekhnitskii để thiết lập các phương trình chủ đạo. Áp dụng phươngpháp Galerkin, Runge-Kutta và tiêu chuẩn Budiansky-Roth để giải bàitoán phi tuyến động lực. Xác định các đặc trưng dao động hiển của vỏ.Cấu trúc của luận án: Bao gồm mở đầu, 4 chương, kết luận, danhmục các công trình khoa học của tác giả, tài liệu tham khảo và phụ lục.2Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU1.1. Vật liệu cơ tính biến thiên (Functionally graded material)Loại FGM đang được quan tâm nhiều nhất là loại vật liệu hai thànhphần được tạo thành từ gốm (ceramic) và kim loại (metal) trong đó quyluật hay được dùng để thể hiện cơ tính biến thiên làk 2z  h (1.1)Vc  Vc  z    ; Vm  Vm  z   1  Vc . 2h Tính chất hiệu dụng (ký hiệu Peff ) của FGM với quy luật (1.1) giảthiết được xác định theo quy tắc hỗn hợpkPeff  Peff2z  h  z    Prc  Prm    Prm .2h (a) Vật liệu phủ 2 mặt FGM(1.2)(c) FGM đối xứng(d) FGM thông thường(b) Vật liệu phủ 1 mặt FGMHình 1.2. Các cách kết hợp FGM trong kết cấu tấm, vỏNgoài quy luật lũy thừa (1.1),trong các nghiên cứu hiện nay cònsử dụng quy luật mũ, quy luật đốixứng, quy luật phủ mặt… nhưtrong hình 1.2.Về mặt công nghệ chế tạo, FGMcó một số phương pháp: Công Hình 1.1. Sự biến đổi tỷ phần thểnghệ luyện kim bột, lắng đọng hơi, tích ceramic qua chiều dày thànhly tâm và công nghệ in 3D.kết cấuFGM được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: Y học, quốcphòng, quang điện tử, năng lượng và không gian vũ trụ.31.2. Các nghiên cứu về dao động và ổn định phi tuyến của kết cấu FGM1.2.1. Tấm và vỏ FGM không gia cườngNhóm tác giả do GS. Hui Shen Shen đứng đầu [49,69-73,94-96] đãphân tích về ổn định của vỏ trụ FGM chịu tải cơ – nhiệt, dao động củatấm FGM dựa trên lý thuyết biến dạng trượt bậc cao, tính phi tuyến hìnhhọc von Kármán, phương pháp Galerkin và phương pháp nhiễu.Huaiwei Huang và Qiang Han [42-48] phân tích ổn định vỏ trụ FGM.Sử dụng lý thuyết vỏ Donnell và tính phi tuyến hình học von Kármánchọn dạng nghiệm một hoặc ba số hạng và giải theo phương pháp nănglượng. Bài toán đáng chú ý về ổn định động phi tuyến vỏ trụ FGM chịunén dọc trục [47], tuy vậy công trình này ch ...