Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Phân tích dao động và chẩn đoán kết cấu dầm bằng vật liệu cơ tính biến thiên có nhiều vết nứt

Mục đích nghiên cứu nhằm xây dựng một mô hình dao động của kết cấu dầm bằng vật liệu FGM có nhiều vết nứt theo phương pháp độ cứng động lực (ĐCĐL). Từ đó xây dựng một số phương pháp chẩn đoán các tham số của vết nứt trên kết cấu dầm dựa trên tần số, dạng dao động riêng hay chuyển vị động đo được.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Phân tích dao động và chẩn đoán kết cấu dầm bằng vật liệu cơ tính biến thiên có nhiều vết nứt BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Ngô Trọng Đức PHÂN TÍCH DAO ĐỘNG VÀ CHẨN ĐOÁNKẾT CẤU DẦM BẰNG VẬT LIỆU CƠ TÍNH BIẾN THIÊN CÓ NHIỀU VẾT NỨT Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9520101 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS. TS TRẦN VĂN LIÊN Hà Nội - 2019 1 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Xây dựng Người hướng dẫn khoa học: GS. TS Trần Văn Liên Trường Đại học Xây dựng Phản biện 1: GS TSKH Nguyễn Đông Anh Viện Cơ học, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam Phản biện 2: GS TS Hoàng Xuân Lượng Học viện Kỹ thuật Quân sự Phản biện 3: GS TS Nguyễn Tiến Chương Trường Đại học Thủy lợi Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tạiTrường Đại học Xây dựng vào hồi giờ ngày tháng năm 2019. Có thể tìm hiểu Luận án tại Thư viện Quốc gia và Thư viện Trường Đạihọc Xây dựng. 2 MỞ ĐẦU1. Lý do lựa chọn đề tài Vật liệu cơ tính biến thiên (Functionally Graded Material - FGM) là mộtloại vật liệu composite tiên tiến, cấu thành từ hai pha vật liệu, có các đặc trưngcơ học biến đổi trơn và liên tục, tránh được sự bong tách, tập trung ứng suất tạicác bề mặt tiếp xúc như thường xảy ra với các vật liệu composite truyền thống.Vật liệu FGM được ứng dụng cho các bộ phận kết cấu công trình quan trọnghay làm việc trong điều kiện khắc nghiệt trong các ngành công nghệ cao nhưhàng không vũ trụ, chế tạo máy, ô tô, quang học, điện tử, kỹ thuật hạt nhân,… Hầu hết các công trình đang sử dụng, kể cả các kết cấu bằng vật liệu FGM,đều mang khuyết tật và hư hỏng. Hư hỏng trong công trình có hình thức rất đadạng và do nhiều nguyên nhân khác nhau. Trong các khuyết tật hư hỏng, vếtnứt là một dạng phổ biến, sự xuất hiện của chúng làm giảm độ cứng cục bộ,thay đổi các đặc trưng động lực và ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc củacông trình. Vì vậy đánh giá trạng thái kỹ thuật định kỳ hay liên tục các kết cấucông trình quan trọng để phát hiện các khuyết tật, hư hỏng từ đó kiểm soát vàlàm chậm sự phát triển đến mức nguy hiểm cũng như tiến hành các biện phápsửa chữa, bảo dưỡng phù hợp là rất cần thiết và mang lại lợi ích lớn. Gần đây, các nhà khoa học trên thế giới và trong nước đã bắt đầu nghiêncứu các bài toán phân tích ảnh hưởng của vết nứt và bài toán chẩn đoán vết nứttrong kết cấu làm bằng vật liệu FGM bằng các phương pháp kiểm tra không pháhủy (Non Destructive Testing - NDT) sử dụng các đặc trưng động học như tầnsố, dạng dao động riêng, chuyển vị cưỡng bức,.... Tuy nhiên các tác giả thườngtập trung vào nghiên cứu kết cấu dầm đơn giản với số lượng vết nứt hạn chế,đối với các kết cấu dầm phức tạp như dầm liên tục bằng vật liệu FGM nhiều vếtnứt còn chưa được nghiên cứu.2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng một mô hình dao động của kết cấu dầm bằng vật liệu FGM cónhiều vết nứt theo phương pháp độ cứng động lực (ĐCĐL). Từ đó xây dựngmột số phương pháp chẩn đoán các tham số của vết nứt trên kết cấu dầm dựatrên tần số, dạng dao động riêng hay chuyển vị động đo được.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu dầm là các dầm đơn giản và dầm liên tụcnhiều nhịp làm bằng vật liệu FGM có vết nứt ngang mở một phía. Phạm vi nghiên cứu:- Kết cấu dầm làm từ vật liệu FGM có cơ tính biến đổi theo chiều cao (P- FGM) với các tham số vật liệu, hình học, liên kết là tiền định. 3- Các vết nứt mở một phía vuông góc với trục dầm. Không xét đến các nguyên nhân, quá trình hình thành và phát triển của vết nứt cũng như vết nứt tại các điểm đặc biệt như các vị trí liên kết, mối nối.5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết và tính toán mô phỏng số.6. Cơ sở khoa học Dựa trên các lý thuyết đàn hồi, cơ học phá hủy, động lực học công trìnhphương pháp độ cứng động lực cũng như các kết quả gần đây về phân tích vàchẩn đoán hư hỏng dựa trên các đặc trưng động lực học của kết cấu.7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Luận án nhằm giải quyết một số vấn đề chưa được nghiên cứu trong phântích dao động và chẩn đoán kết cấu dầm bằng vật liệu FGM có nhiều vết nứt.Áp dụng các kết quả của đề tài sẽ đóng góp vào việc đánh giá trạng thái kỹthuật định kỳ/liên tục và đánh giá khả năng làm việc an toàn của công trình, từđó đưa ra các biện pháp gia cố, sửa chữa hay bảo dưỡng thích hợp.8. Những kết quả mới đạt đượca) Mô hình hóa ...