Ứng xử động của dầm sandwich lõi từ vật liệu cơ tính biến thiên hai chiều chịu lực di động

Bài viết phân tích dao động của dầm sandwich lõi làm từ vật liệu cơ tính biến thiên hai chiều (2D-FGM) chịu lực di động. Mặt đáy của dầm hoàn toàn bằng kim loại, mặt trên làm bằng gốm. Sử dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc cao, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp phương pháp Newmark để tính đáp ứng động cho dầm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng xử động của dầm sandwich lõi từ vật liệu cơ tính biến thiên hai chiều chịu lực di động KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ỨNG XỬ ĐỘNG CỦA DẦM SANDWICH LÕI TỪ VẬT LIỆU CƠ TÍNH BIẾN THIÊN HAI CHIỀU CHỊU LỰC DI ĐỘNG TS. LÊ THỊ HÀ Đại học Giao thông vận tải Tóm tắt: Bài báo phân tích dao động của dầm nhiệt theo nhiều hướng, vì thế việc nghiên cứu kết sandwich lõi làm từ vật liệu cơ tính biến thiên hai cấu dầm với các tính chất vật liệu biến đổi theo hai chiều (2D-FGM) chịu lực di động. Mặt đáy của dầm hoặc ba hướng không gian là rất quan trọng. Đối hoàn toàn bằng kim loại, mặt trên làm bằng gốm. với dầm sandwich cho vật liệu FGM thay đổi theo Sử dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc cao, sử dụng một hướng không gian, một số nhà khoa học trong phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp phương và ngoài nước đã quan tâm nghiên cứu. Chẳng pháp Newmark để tính đáp ứng động cho dầm. hạn, trên cơ sở lý thuyết dầm bậc ba cổ điển, Võ Ngoài ra, bài báo nghiên cứu ảnh hưởng của tham Phương Thức và cộng sự [1] đã xây dựng phương số vật liệu, tốc độ lực di động đến dao động của trình chuyển động cho dầm sandwich FGM có lõi là dầm. Kết quả số trong bài báo sẽ minh họa ảnh vật liệu thuần nhất, lớp mặt trên và mặt dưới là FG hưởng của các tham số vật liệu, tỉ số hình học đến hoàn hảo và sử dụng phương pháp phần tử hữu đáp ứng tần số và tham số động cho dầm. hạn để tính tần số dao động riêng và dạng mode dao động của dầm. Bằng lý thuyết dầm bậc ba cải Abstract: This paper analysis vibration of tiến, Nguyễn và cộng sự [2] phân tích dao động và sandwich beams with bi-directional functionally mất ổn định của dầm sandwich với các điều kiện graded core excited by a moving concentrated load. biên khác nhau. Tác giả đã chỉ ra rằng, tần số dao The lower face is made of isotropic metal, whereas động tự do chịu ảnh hưởng nhiều bởi sự thay đổi the upper face is isotropic ceramic. Using the third- của chỉ số phân bổ vật liệu và ảnh hưởng bởi sự order shear deformation theory,a finite element thay đổi chiều cao của lõi dầm… Ngoài ra, Volkan formulation is derived and used in combination with and Muhittin [3] phân tích dao động tự do và mất ổn the Newmark method in computing the vibration định của dầm sandwich bằng phương pháp phần tử response. A parametric study is carried out to hữu hạn nhiều bậc (multi-layer finite element). Với lý highlight the effect of the material distribution and thuyết dầm bậc cao của Reddy, Lê Thị Hà và Trần moving load speed on the vibration characteristics Thị Trâm [4] tính toán đáp ứng động của dầm of the beams. The numerical results show that the sandwich lớp mặt trên và mặt dưới là FGM biến two grading indexes which govern the variation of thiên một chiều chịu lực di động. Bài báo nghiên the effective material properties have opposite effect cứu ảnh hưởng của tham số vật liệu FGM có lỗ on the natural frequencies, dynamic magnification rỗng biến thiên theo chiều dày dầm, ảnh hưởng của factor.The influence of the aspect ratio on the nhiệt độ, tỉ số giữa chiều cao lõi dầm và chiều cao dynamic behavior of the beams is also examined dầm đến đáp ứng động lực học của dầm. and discussed. Theo như tác giả biết thì mới có một số ít tác giả 1. Giới thiệu nghiên cứu về kết cấu dầm FGM với tính chất vật Kết cấu dầm được làm từ vật liệu FGM với khả liệu thay đổi theo hai hướng là chiều dài và chiều năng kháng nhiệt tốt đang ngày càng được ứng dày của dầm, gọi tắt là dầm 2D- FGM. Điển hình, dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hiện đại. Simsek [5] đã nghiên cứu sự mất ổn định của dầm Các bài toán tĩnh học và động học về kết cấu dầm 2D Timoshenko FGM, các tính chất vật liệu thay đổi FGM đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước theo cả chiều dày và chiều dài của dầm nhưng bằng quan tâm nghiên cứu nhưng chủ yếu là xét đến kết quy luật mũ. Tải trọng mất ổn định tới hạn của dầm cấu với các tính chất vật liệu biến đổi theo một 2D- FG thu được bằng phương pháp Ritz. Tác giả hướng không gian. Trong thực tế, kết cấu dầm như đã chỉ ra rằng ứng xử mất ổn định của dầm 2D- FG vậy sẽ không thể chống lại được các tác dụng cơ và chịu ảnh hưởng lớn bởi các tham số vật liệu. Dao Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 23 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG động tự do và cưỡng bức của dầm 2D Timoshenko tham số phân bố vật liệu theo chiều dài và dày dầm, FG dưới tác động của tải trọng di động cũng được ảnh hưởng tốc độ của lực di động, ảnh hưởng của nghiên cứu bởi Simsek [6], phương trình chuyển các tỉ số giữa chiều cao của lõi dầm và chiều cao động đượ ...