Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí và cơ kỹ thuật: Chẩn đoán vết nứt trong thanh, dầm đàn hồi bằng hàm đáp ứng tần số

Đề tài nghiên cứu sự thay đổi các điểm nút dao động dọc trục trong thanh, dao động uốn của dầm do sự xuất hiện vết nứt phục vụ bài toán chẩn đoán vết nứt; nghiên cứu thực nghiệm kết cấu thanh, dầm đàn hồi chứa nhiều vết nứt bằng việc đo đạc hàm đáp ứng tần số. Từ đó phân tích xử lý số liệu đo đạc hàm đáp ứng tần số để tìm các tần số riêng thực nghiệm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí và cơ kỹ thuật: Chẩn đoán vết nứt trong thanh, dầm đàn hồi bằng hàm đáp ứng tần số VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Lê Khánh ToànCHẨN ĐOÁN VẾT NỨT TRONG THANH, DẦM ĐÀN HỒI BẰNG HÀM ĐÁP ỨNG TẦN SỐ Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9 52 01 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT Hà Nội - 2019Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.Người hướng dẫn khoa học 1: GS. TSKH. Nguyễn Tiến KhiêmNgười hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Việt KhoaPhản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3:Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấpHọc viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâmKhoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng… năm 201….Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của luận án Hư hỏng trong các kết cấu, nhất là các vết nứt có thể gây rasự sụp đổ công trình nếu không được phát hiện kịp thời. Điềunày đã được minh chứng bằng kết quả nghiên cứu các tai nạn đãxảy ra với các công trình quan trọng như giàn khoan biển. Tuynhiên việc xác định vị trí và mức độ của một vết nứt trong mộtcấu kiện cũng rất khó, bởi vì vết nứt thường nằm bên trong cáccấu kiện mà mắt thường không thể phát hiện được. Chính vìvậy, để chẩn đoán vết nứt, người ta thường sử dụng các phươngpháp kiểm tra không phá hủy. Một trong các phương pháp đó,mang tính tổng thể và có thể áp dụng cho các công trình phứctạp, là dựa trên việc đo đạc các tham số dao động của công trìnhđể xác định vị trí và mức độ hư hỏng trong công trình. Các tham số dao động thường được sử dụng trong chẩnđoán hư hỏng kết cấu là các tần số và dạng dao động riêng hayhàm đáp ứng tần số. Những tham số này là những đặc trưng kháđầy đủ cho tình trạng kỹ thuật của một công trình mà không phụthuộc vào các kích động bên ngoài. Tuy nhiên, việc xác địnhcác đặc trưng này từ số liệu đo đạc (thường hiểu là việc đo đạc)cũng là những vấn đề cần thiết và quan trọng. Đây là bài toáncủa phương pháp thử nghiệm dao động (Modal TestingTechnique). Tần số dao động riêng là tham số dao động được sửdụng đầu tiên và cho đến nay vẫn còn đang được sử dụng vàoviệc đánh giá trạng thái kỹ thuật công trình (structural healthmonitoring). Bởi vì tần số dao động riêng gắn liền với tính chấttổng thể của kết cấu (như khối lượng, độ cứng) nên rất dễ đo 1đạc được một cách chính xác. Trở ngại lớn nhất của việc sửdụng các tần số riêng mà cho đến nay vẫn còn đang được giảiquyết là chúng ta chỉ đo được số lượng rất ít các tần số riêngtrong khi số lượng các hư hỏng thường là chưa biết. Nếu tần sốriêng là một đặc trưng số, thì dạng dao động riêng của kết cấucông trình lại là một đặc trưng hàm trong không gian, có thểcung cấp cho chúng ta thông tin chi tiết hơn về vị trí của hưhỏng. Đã có nhiều công bố sử dụng cả tần số và dạng riêng đểchẩn đoán hư hỏng trong kết cấu công trình, nhưng vấn đề còntồn tại chính là khó khăn trong việc đo đạc dạng dao động riêng.Để có thể đo được dạng dao động riêng cần rất nhiều đầu đo vàđòi hỏi một phương pháp xác định dạng dao động riêng từ sốliệu đo một cách chính xác (do tính không duy nhất của dạngdao động riêng). Như đã nói ở trên, cả tần số và dạng dao động riêng đo đạcđều được xác định từ số liệu đo đạc của hàm đáp ứng tần số.Việc xác định các tần số và dạng riêng từ hàm đáp ứng tần sốcũng gặp nhiều sai số mà cho đến nay vẫn còn đang đượcnghiên cứu. Để tránh các sai số trong xử lý số liệu đo đạc nêutrên, nhiều chuyên gia đã đề nghị sử dụng ngay hàm đáp ứngtần số cho việc chẩn đoán hư hỏng kết cấu công trình. Ngoài ra,hàm đáp ứng tần số còn là một đặc trưng hàm số trong miền tầnsố nó cho phép chúng ta không chỉ xác định tần số riêng, dạngdao động riêng mà còn chỉ ra ứng xử của kết cấu trong lân cậncủa tần số cộng hưởng (xấp xỉ tần số riêng). Chính tiềm năngnày của hàm đáp ứng tần số chưa được khai thác và ứng dụngnhiều trong chẩn đoán hư hỏng kết cấu công trình. 22. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Mục tiêu của luận án này là phát triển và ứng dụng phươngpháp sử dụng hàm đáp ứng tần số để chẩn đoán vết nứt trongkết cấu thanh - dầm đàn hồi. Nội dung nghiên cứu bao gồm: xâydụng các mô hình kết cấu thanh, dầm có nhiều vết nứt; nghiêncứu sự thay đổi của các tham số dao động, chủ yếu là hàm đápứng tần số, do vết nứt; tiến hành nghiên cứu thực nghiệm đođạc các tham số dao động của một số mô hình thanh, dầm có ...