Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Cơ kỹ thuật: Phân tích phi tuyến tĩnh và dao động của dầm sandwich FGP gia cường GPL

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Cơ kỹ thuật "Phân tích phi tuyến tĩnh và dao động của dầm sandwich FGP gia cường GPL" được nghiên cứu với mục tiêu: Phân tích tuyến tính/phi tuyến tĩnh và dao động của kết cấu dầm sandwich có lớp lõi bằng vật liệu FGM xốp gia cường bởi GPL (graphene platelet), hai lớp bề mặt bằng vật liệu FGM. Trên cơ sở đó, đánh giá ưu, nhược điểm của kết cấu dầm sandwich đề xuất để có thể đưa vào ứng dụng trong thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Cơ kỹ thuật: Phân tích phi tuyến tĩnh và dao động của dầm sandwich FGP gia cường GPL BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Hương Quý TrườngPHÂN TÍCH PHI TUYẾN TĨNH VÀ DAO ĐỘNG CỦA DẦM SANDWICH FGP GIA CƯỜNG GPL Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9520101 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội - Năm 2023Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Xây dựng Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học 1: TS Đặng Xuân Hùng - Trường Đạihọc Xây dựng Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học 2: GS.TS Trần Minh Tú - Trường Đạihọc Xây dựng Hà NộiPhản biện 1:GS. TSKH Nguyễn Đông Anh – Viện Cơ họcPhản biện 2:GS. TS Nguyễn Tiến Chương – Trường Đại học Thủy LợiPhản biện 3:GS. TS Nguyễn Thái Chung – Học Viện Kỹ thuật Quân sựLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấpTrường họp tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội. vào hồi 14 giờ 00 ngày tháng 01 năm 2024Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc Gia và Thư viện TrườngĐại học Xây dựng Hà Nội. 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Kết cấu sandwich với lựa chọn vật liệu lớp bề mặt, lớp lõi và tỷ lệ độ dàygiữa các lớp hợp lý sẽ đạt được nhiều ưu điểm nổi trội so với kết cấu đơn lớptruyền thống và được ứng dụng nhiều trong nhiều lĩnh vực. Việc phân tích ứng xử cơ học của các kết cấu sandwich làm bằng các loạivật liệu tiên tiến sẽ làm rõ hơn khả năng ứng dụng của các loại vật liệu và kếtcấu này trong thực tế. Vì vậy đề tài luận án được lựa chọ: “Phân tích phi tuyến tĩnh và dao động của dầm sandwich FGP giacường GPL” 2. Mục đích nghiên cứu của luận án Phân tích tuyến tính/phi tuyến tĩnh và dao động của kết cấu dầm sandwichcó lớp lõi bằng vật liệu FGM xốp gia cường bởi GPL (graphene platelet), hailớp bề mặt bằng vật liệu FGM. Trên cơ sở đó, đánh giá ưu, nhược điểm của kếtcấu dầm sandwich đề xuất để có thể đưa vào ứng dụng trong thực tế. 3. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Đề xuất mô hình kết cấu dầm sandwich có lớp lõi bằng vật liệu FGM xốpgia cường bởi GPL (graphene platelet), hai lớp bề mặt bằng vật liệu FGM. Xây dựng mô hình và thuật toán để phân tích phi tuyến tĩnh và dao độngcho dầm sandwich, với các điều kiện biên khác nhau, sử dụng phương phápRitz và lý thuyết dầm viết dưới dạng tổng quát. Viết chương trình tính bằng Matlab để khảo sát ảnh hưởng của tham số vậtliệu, kết cấu đến ứng xử phi tuyến tĩnh và dao động của dầm sandwich đề xuất 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án Đối tượng nghiên cứu là dầm sandwich với hai lớp bề mặt bằng vật liệuFGM và lớp lõi bằng vật liệu rỗng FGP gia cường GPL. Phạm vi nghiên cứu của luận án là bài toán phân tích tuyến tính và phituyến tĩnh, dao động riêng và đáp ứng chuyển vị của dao động cưỡng bức. 5. Cơ sở khoa học của luận án Sử dụng vật liệu tiên tiến (FGM, FGP gia cường GPL); Mô hình lý thuyếtdầm dạng tổng quát; Phương pháp Ritz cho dầm với các điều kiện biên. 6. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu trong luận án là nghiên cứu lý thuyết với tiếp cậnbán giải tích và thực nghiệm số. Trên cơ sở lý thuyết dầm tổng quát và phươngpháp Ritz, các phương trình chuyển động được thiết lập và sau đó được giảibằng các phương pháp số khác nhau. 7. Những đóng góp mới của luận án Đề xuất mô hình kết cấu dầm sandwich có lớp lõi bằng vật liệu FGM xốpgia cường bởi GPL (graphene platelet), hai lớp bề mặt bằng vật liệu FGM. 2 Xây dựng mô hình và thuật toán để phân tích phi tuyến tĩnh và dao độngcho dầm sandwich, với các điều kiện biên khác nhau, sử dụng phương phápRitz và lý thuyết dầm viết dưới dạng tổng quát. Viết chương trình tính bằng Matlab để khảo sát ảnh hưởng của tham số vậtliệu, kết cấu đến ứng xử phi tuyến tĩnh và dao động của dầm sandwich đề xuất. 8. Bố cục của luận án Luận án gồm: Phần mở đầu, bốn chương chính, kết luận và kiến nghị, danhmục công trình khoa học của tác giả, tài liệu tham khảo và phụ lục. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trong chương này, tác giả trình bày nghiên cứu tổng quan về đặc điểm cấutạo của kết cấu sandwich và về lịch sử quá trình phát triển của kết cấusandwich, các phân tích tuyến tính và phi tuyến kết cấu dầm sandwich, các lýthuyết và phương pháp tính toán dầm sandwich để từ đó định hướng nghiêncứu của đề tài luận án.1.1. Đặc điểm cấu tạo của kết cấu SandwichKết cấu sandwich là mộtdạng của kết cấu compositenhiều lớp. Kết cấusandwich điển hình baogồm lớp lõi dày có trọnglượng nhẹ đặt giữa hai lớpbề mặt mỏng có độ bềncao. Hình 1.1. Mô hình kết cấu SandwichViệc cấu tạo lớp lõi khácnhau tạo nên sự đa dạngcủa kết cấu sandwich.Tính chất cơ học của lớplõi phụ thuộc vào ba yếutố chính: khối lượng riêng,tính chất của vật liệu gốcvà dạng hình học. Phầnlớn vật liệu lõi có cấu trúcdạng tế bào được thể hiệntrên Hình 1.2. Hình 1.2.Phân loại lõi dạng cấu trúc tế bào [93]1.2. Tổng quan các phân tích tuyến tính tĩnh và dao động dầm sandwich1.2.1. Dầm sandwich có lớp lõi đẳng hướng, lõi xốp, lõi mềm Với dầm sandwich lõi mềm đã có các nghiên cứu như: Frostig và Baruch[40-41]; Garg và cs. [43]; Damanpack và Khalili [30]. Các d ạng sandwich lõixốp có các nghiên cứu như: Salami và cs. [128]; Shen và cs. [134]. Nghiên c ứuvề lõi cứng, lõi đẳng hướng có một số tác giả quan tâm: Wu và Kitipornchai 3[157]; Ebrahimi và Farzamandnia [35].1.2.2. Dầm sandwich với lõi hoặc lớp bề mặt là vật liệu FGM Sự ra đời của vật liệu FGM đã mở thêm một hướng ứng dụng mới trongviệc chế tạo kết cấu sandwich. Tại Việt Nam, có một số các nhà khoa học quantâm nghiên cứu về dầm sandwich FG như: Nguyễn Bá Duy [34]; Phạm VũNam và đồng ng ...