Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu trạng thái ứng suất-biến dạng của vỏ trụ composite có cơ tính biến thiên chịu tải trọng cơ, nhiệt trên cơ sở lý thuyết biến dạng trượt bậc cao quasi-3D

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là xây dựng mô hình toán học trên cơ sở lý thuyết biến dạng trượt bậc cao kiểu Quasi-3D và chương trình tính toán số phục vụ phân tích vỏ trụ FGM chịu tác dụng của tải trọng cơ, nhiệt và cơ-nhiệt đồng thời trên cơ sở lý thuyết biến dạng trượt bậc cao Quasi-3D.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu trạng thái ứng suất-biến dạng của vỏ trụ composite có cơ tính biến thiên chịu tải trọng cơ, nhiệt trên cơ sở lý thuyết biến dạng trượt bậc cao quasi-3D i LỜI CAM ĐOAN Tôi là Trần Văn Hùng, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu củariêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được aicông bố trong bất kỳ công trình nào. Hà Nội, ngày ……tháng 11 năm 2021 Tác giả luận án Trần Văn Hùng ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn tập thể hướng dẫn: TS Trần Ngọc Đoàn vàPGS.TS Vũ Quốc Trụ đã nhiệt tình hướng dẫn, động viên và tạo mọi điềukiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành luận án. Tôi cũng xin chân thành cám ơncác thầy trong Bộ môn Cơ học vật rắn/Khoa cơ khí, Bộ môn Thiết kế hệthống kết cấu thiết bị bay/Khoa Hàng không vũ trụ và các đồng chí cán bộ,nhân viên Phòng Sau đại học/Học viện Kỹ thuật Quân sự đã tận tình giúp đỡtôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cám ơn Đảng ủy, Ban Giám hiệu Trường Sĩ quanTăng thiết giáp, các cơ quan chức năng của Nhà trường, lãnh đạo và chỉ huyKhoa Kỹ thuật cơ sở cùng toàn thể đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện, giúp đỡđộng viên tôi hoàn thành công trình nghiên cứu của mình. Tôi cũng bày tỏ tình cảm trân trọng biết ơn tới gia đình, người thân vàbạn bè đã động viên, khích lệ, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tác giả luận án iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ---------------------------------------------------------------- i LỜI CÁM ƠN -------------------------------------------------------------------- ii MỤC LỤC ----------------------------------------------------------------------- iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ------------------------------------------------ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT --------------------------------------- vii DANH MỤC CÁC BẢNG -------------------------------------------------- viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ------------------------------------------------- x MỞ ĐẦU ------------------------------------------------------------------------- 1 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN VỎ FGM -------------------- 5 1.1. Tổng quan lý thuyết phân tích vỏ ----------------------------------------------- 5 1.1.1. Lý thuyết vỏ cổ điển --------------------------------------------------------- 7 1.1.2. Lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất ---------------------------------------- 8 1.1.3. Lý thuyết biến dạng trượt bậc cao ----------------------------------------- 8 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu vỏ FGM ------------------------------------11 1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu vỏ FGM trên thế giới ----------------------11 1.2.2. Tổng quan các nghiên cứu vỏ FGM trong nước------------------------22 1.3. Kết quả nghiên cứu đạt được từ các công trình đã công bố và những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu ------------------------------------------------------------26 1.4. Những nội dung nghiên cứu trong luận án------------------------------------28 Chương 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN VỎ TRỤ FGMTHEO LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG TRƯỢT BẬC CAO QUASI-3D ------- 31 2.1. Tính chất cơ học của vỏ trụ FGM ----------------------------------------------31 2.1.1. Đặc tính vật liệu FGM theo phân bố thể tích ---------------------------31 2.1.2. Đặc tính vật liệu FGM theo nhiệt độ -------------------------------------34 2.1.3. Xác định phân bố nhiệt độ theo chiều dày vỏ trụ FGM ---------------36 2.2. Quan hệ ứng xử cơ học của vỏ trụ FGM --------------------------------------39 iv 2.2.1. Trường chuyển vị -----------------------------------------------------------41 2.2.2. Quan hệ biến dạng và chuyển vị ------------------------------------------42 2.2.3. Quan hệ ứng suất - biến dạng ---------------------------------------------43 2.3. Xây dựng các phương trình cơ bản tính toán vỏ trụ FGM -----------------45 2.3.1. Nguyên lý dịch chuyển khả dĩ---------------------------------------------45 2.3.2. Hệ phương trình cân bằng và các điều kiện biên -----------------------54 2.3.3. Hệ phương trình cân bằng theo chuyển vị -------------------------------58 2.4. Trình tự giải bài toán xác định ứng suất, biến dạng của vỏ ----------------59 Chương 3. NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT-BIẾN DẠNGCỦA VỎ TRỤ FGM BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH ------------------ 62 3.1. Chuyển hệ phương trình vi phân đạo hàm riêng về hệ phương trình vi phân thường-----------------------------------------------------------------------------62 3.1.1. T ...