Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí và cơ kỹ thuật: Phát hiện hư hỏng của kết cấu dạng thanh dầm bằng phương pháp hàm phổ phản ứng

Mục tiêu tổng quát của luận án này là: Nghiên cứu hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó đối với kết cấu dạng dầm Euler – Bernoulli có hư hỏng nhằm xác định hư hỏng. Các dạng hư hỏng được xét là hư hỏng kiểu vết nứt và hư hỏng kiểu khối lượng tập trung. Ảnh hưởng của hư hỏng lên hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó được sử dụng để phát hiện hư hỏng đối với kết cấu dạng thanh dầm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí và cơ kỹ thuật: Phát hiện hư hỏng của kết cấu dạng thanh dầm bằng phương pháp hàm phổ phản ứng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- CAO VĂN MAI PHÁT HIỆN HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU DẠNG THANH DẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀM PHỔ PHẢN ỨNG Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9.52.01.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT Hà nội – 2022 Công 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: PGS. TS. Nguyễn Việt Khoa Phản biện 1: GS. TS. Hoàng Xuân Lượng Phản biện 2: GS. TS. Trần Ích Thịnh Phản biện 3: PGS. TS. Trần Minh Tú Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng … năm 2022 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Phát hiện hư hỏng của kết cấu có vai trò rất quan trọng nhằm đánh giá mức độ hư hỏng của kết cấu, kịp thời thay thế khắc phục, đảm bảo an toàn trong vận hành sử dụng từ đó có thể khai thác hiệu quả kết cấu, hạn chế rủi ro không mong muốn có thể xảy ra gây thiệt hại về người và tài sải. Đồng thời, phát hiện vị trí và mức độ hư hỏng còn giúp cho việc gia cố, sửa chữa có hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn. 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát của luận án này là: Nghiên cứu hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó đối với kết cấu dạng dầm Euler – Bernoulli có hư hỏng nhằm xác định hư hỏng. Các dạng hư hỏng được xét là hư hỏng kiểu vết nứt và hư hỏng kiểu khối lượng tập trung. Ảnh hưởng của hư hỏng lên hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó được sử dụng để phát hiện hư hỏng đối với kết cấu dạng thanh dầm. 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án Luận án gồm 4 chương, chương 1 trình bày tổng quan về các phương pháp phát hiện hư hỏng kết cấu và tình hình nghiên cứu các ảnh hưởng của hư hỏng dạng vết nứt và khối lượng tập trung lên tần số riêng, dạng riêng, hàm phổ phản ứng và độ cong hàm phổ phản ứng của dầm đồng nhất đẳng hướng và dầm không đồng nhất có cơ tính biến thiên dọc trục (AFG) nhằm phát hiện hư hỏng kết cấu. Chương 2 xây dựng công thức chính xác của hàm phổ phản ứng và độ cong của nó đối với dầm có vết nứt. Các kết quả mô phỏng số sử dụng các biểu thức đã phát triển đã xác định được sử dụng để xác định ảnh hưởng của vết nứt lên hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó, các kết quả này có thể ứng dụng để phát hiện vết nứt. Chương 3 xây dựng công thức chính xác của hàm phổ phản ứng của dầm đồng nhất và dầm AFG khi không mang khối lượng tập trung và khi mang khối lượng tập trung và ứng dụng hàm phổ phản ứng để xác định khu vực có khối lượng tập trung trên dầm. Chương 4 trình bày các thí nghiệm nhằm kiểm chứng tính đúng đắn của các công thức đã xây dựng và khả năng ứng dụng của các phương pháp phát hiện hư hỏng đã đề xuất. Chương 1. TỔNG QUAN Chương này trình bày tổng quan về các phát hiện hư hỏng kết cấu 2 và tình hình nghiên cứu các ảnh hưởng của hư hỏng dạng vết nứt và hư hỏng dạng khối lượng tập trung lên đặc trưng động lực học như tần số riêng, dạng riêng, hàm phổ phản ứng và độ cong hàm phổ phản ứng của kết cấu đồng nhất và kết cấu không đồng nhất nhằm phát hiện hư hỏng kết cấu. Trên cơ sở đó chỉ ra các vấn đề chưa được giải quyết và đưa ra định hướng nghiên cứu chi tiết cho luận án. Chương 2. HÀM PHỔ PHẢN ỨNG, HÀM ĐỘ CONG PHỔ PHẢN ỨNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG PHÁT HIỆN VẾT NỨT Việc thiết lập được công thức chính xác cho hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó đối với dầm có vết nứt sẽ làm giảm khối lượng và thời gian tính toán các hàm này. Từ đó ta có thể nghiên cứu ảnh hưởng của vết nứt lên chúng nhằm phát triển phương pháp phát hiện vết nứt. Các kết quả mô phỏng số sử dụng các công thức đã thiết lập đã cho thấy ảnh hưởng của vết nứt đến hàm phổ phản ứng và độ cong của nó và áp dụng chúng để phát hiện vết nứt. 2.1. Hàm phổ phản ứng của dầm nguyên vẹn Hàm phổ phản ứng của dầm nguyên vẹn được xây dựng bắt đầu từ phương trình chuyển động của dầm theo Clough [86]. Sau đó, sử dụng dạng nghiệm, tính chất trực giao, các điều kiện biên và các phép biến đổi thông thường ta có thể xác định dược hàm phổ phản ứng tại điểm  của dầm khi lực tác dụng tại điểm f theo công thức:  i ( f ) i ( )  ( ,  f ,  ) =  2 1 (2.21) i =1 i −  0 i ( ) m ( ) d 2 1 2 Hàm độ cong phổ phản ứng được đưa vào sử dụng với mục đích khuếch đại ảnh hưởng của vết nứt lên hàm phổ phản ứng. Hàm độ cong phổ phản ứng được định nghĩa là đạo hàm bậc hai đối với biến không gian  của hàm phổ phản ứng như sau:  2 ( ,  f ,  )  1 n ( f ) d 2n ( )  2 =  n =1 n −  m  ( ) d  2 2 d 2 (2.24)  1 2 ...