Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính toán tấm Composite trên nền đàn hồi

Mục đích của luận văn là tìm nghiệm giải tích gần đúng của bài toán tĩnh và động lực tấm composite lớp trên nền đàn hồi theo mô hình Vinkler. Từ hệ phương trình cân bằng đã sử dụng hàm ứng suất và phương pháp Bubnov-Galerkin để nhận được phương trình dao động phi tuyến của tấm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính toán tấm Composite trên nền đàn hồi MỞĐẦU Vậtliệucompositengàynayđượcsửdụngrộngrãikhithiếtkếchếtạonhữngkếtcấuhàngkhông,tênlửa,vũtrụ,tàuthuyền.Compositeđược ứng dụngngàycàngnhiềutrongnhữnglĩnhvựckhácnhaucủangànhchếtạomáyvànềnkinhtếquốcdân. Compositeđược ứngdụngvàpháttriểnnhư vậyvìchúngrấtnhẹ vàbền.Để cóthể thiếtkế tối ưuvậtliệuvàcáckếtcấucomposite,cầnthiết phảihiểurõbảnchấtvànhữngquyluậtứngxửcơhọckháphứctạpcủaloại vậtliệunày. Trongthựctếthườnggặpcáckếtcấuđặttiếpxúctrênbềmặtmộtmôitrườnghoặcvậtthểđànhồikhác,vídụdầmmóngđặttrênnềnđất,cầuphaophàđặttrênmặtnước.Bàitoánxácđịnhnộilựcvàchuyểnvị củakếtcấu trênnềnđànhồilàdạngbàitoánsiêutĩnh,trongđóphảnlựcnềnlàmộthệlựcphânbố liêntụctrênbề mặttiếpxúc,phụ thuộcvàobiếndạngcủakếtcấucũngnhưquanniệmvềmôhìnhnền.Trongluậnvănnàytasử dụngmô hìnhđơngiản,thườngdùngtrongkỹthuậtlàmôhìnhVinkler.Theođó,cường độ phảnlựccủanềntạimộtđiểmtỷ lệ thuậnvớiđộ lúncủanềntạiđiểmđó.Nếukíhiệuplàápsuấtphảnlực,ylàđộlún,Klàhệsốnềnthìp=Ky.Thứnguyêncủahệsốnềnlà[Lực/(chiềudài)3]. Daođộnglàmộthiệntượngphổ biếntrongtựnhiênvàtrongkỹ thuật. Cácmáy,cácphươngtiệngiaothôngvậntải,cáctòanhàcaotầng,cáccầu,cácmạchđiệnlàcáchệ daođộngtrongkỹ thuật.Nghiêncứuvề daođộngngàynaytrởthànhbộphậnkhôngthểthiếuđượcchotấtcảcáckếtcấu,côngtrình. Trong[1],[6]đãnghiêncứubàitoándaođộngcủavỏ trụ vàvỏ thoải compositecógângiacường.Daođộngphituyếncủatấmcompositelớpcó 1gângiacườngđượctínhtoántrong[2].Trong[5]đãnghiêncứubàitoánphituyến,đưaracáchệthứctínhtoántĩnhvàđộngchovỏthoảicompositehaiđộcongbấtkỳ.Trong[7]đãtínhtoándaođộngvỏthoảicomposite. MụcđíchcủaluậnvănlàtìmnghiệmgiảitíchgầnđúngcủabàitoántĩnhvàđộnglựctấmcompositelớptrênnềnđànhồitheomôhìnhVinkler.Từhệphươngtrìnhcânbằngđãsử dụnghàm ứngsuấtvàphươngphápBubnovGalerkinđểnhậnđượcphươngtrìnhdaođộngphituyếncủatấm.LờigiảisốtìmđượctheophươngphápbướclặpvàsơđồtínhtoánNewmark,đãxemxétquanhệtầnsốbiênđộdaođộngphituyến,ảnhhưởngcủahệsốnềnvàtầnsố daođộngngoạilựcđếnlờigiảibàitoánđộnglựccủatấm.Báocáođãsửdụngphươngphápphầntửhữuhạntínhtoánđộ võngtấmcompositelớptrên nềnđànhồi.Đãsosánhkếtquảthuđượctheohaiphươngphápgiảitíchvàphầntửhữuhạn. Luậnvăngồm3chương: Chương1.Cáchệthứccơsởcủatấmcompositelớptrênnềnđànhồi. Chương2.Phươngphápphầntửhữuhạnchotấmcompositelớptrênnềnđànhồi. Chương3.Tínhtoánsốchotấmcompositelớptrênnềnđànhồi. Quađây,emxinđượcgửilờicảm ơnchânthànhđếnthầyVũĐỗ Long ngườiđãtậntìnhgiúpđỡemtrongsuốtquátrìnhthựchiệnluậnvăn.Emcũng xinbàytỏ lòngbiết ơnđếncácthầycôtrongbộ mônCơ họcvàcácthầycô trongkhoaToán–Cơ–Tinhọcđãtrangbịkiếnthứcgiúpemhoànthànhluậnvănnày. CáckếtquảchínhcủaluậnvănđãđượctrìnhbàyvàthảoluậntạiHộinghịkhoahọctoànquốc“Cơ họcvậtrắnbiếndạnglầnthứ10”.Tácgiả đãnhận đượcnhữnggópýbổíchtừcácthànhviêncủaHộinghị.Tuynhiêndobướcđầu 2tiếpcậnnghiêncứukhoahọcvề lĩnhvựcvậtliệucomposite,chắcchắnluận vănkhôngtránhkhỏinhữngthiếusót.Vìvậy,tácgiả rấtmongtiếptụcnhậnđượcnhữngđánhgiávàgópýcủacácthầycôgiáovàcácbạnđểluậnvănđược hoànthiệnhơn. HàNội,tháng11năm2010 Họcviên NguyễnThịHuệCHƯƠNG1 CÁCHỆTHỨCCƠSỞCỦATẤMCOMPOSITELỚPTRÊN NỀNĐÀNHỒI1.1.Phươngtrìnhtổngquátcủatấmcompositelớptrênnềnđànhồi1.1.1.Mốiliênhệchuyểndịch–biếndạngcủatấmcompositelớp Xétmộttấmcompositelớpcó x1 , x2 làcáctrụctọađộ nằmtrongmặtphẳnggiữatheocáccạnh,còn x3 z hướngtheophươngpháptuyếnvớimặtgiữa(Hình1). x1 x3 x2 0 Hình1 3 TheolýthuyếtcủaKirchhoff–Lovemốiliênhệphituyếndịchchuyển– biếndạngcủatấm: ε11 = ε10 + zφ1 ε 22 = ε 20 + zφ2 γ 12 = ε 60 + zφ6 Trongđó: 2 u 1 �w � ε10 = + � � x1 2 � x1 � 2 v 1 �w � ε 20 = + � � x2 2 � x2 � u v w w ε 60 = + + x2 x1 x1 x2 (1.1) 2 w ...