PHÁT HIỆN HƯ HỎNG CỦA KẾT CẤU DẠNG THANH DẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀM PHỔ PHẢN ỨNG
Cơ kỹ thuật (Mã số: 9.52.01.01)
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển phương pháp phát hiện hư hỏng của kết cấu dạng thanh dầm, đặc biệt là dầm Euler – Bernoulli, bằng cách sử dụng hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó. Mục tiêu tổng quát là xác định hư hỏng dưới dạng vết nứt và khối lượng tập trung, đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của các dạng hư hỏng này lên hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của dầm.
Luận án được cấu trúc thành bốn chương chính. Chương 1 trình bày tổng quan về các phương pháp phát hiện hư hỏng kết cấu và phân tích tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng của vết nứt và khối lượng tập trung đến các đặc trưng động lực học của dầm đồng nhất và dầm AFG (có cơ tính biến thiên dọc trục). Chương 2 tập trung vào việc xây dựng công thức chính xác cho hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó đối với dầm có vết nứt. Các kết quả mô phỏng số đã chứng minh ảnh hưởng của vết nứt lên các hàm này, cho phép ứng dụng chúng để phát hiện vết nứt. Đặc biệt, hàm độ cong phổ phản ứng bị thay đổi đáng kể tại vị trí vết nứt, với các đỉnh nhọn xuất hiện, và các tần số kích động thấp được khuyến nghị cho việc phát hiện hiệu quả.
Chương 3 tiếp tục xây dựng công thức chính xác cho hàm phổ phản ứng của dầm đồng nhất và dầm AFG mang khối lượng tập trung. Nghiên cứu chỉ ra rằng khi có khối lượng tập trung, hàm phổ phản ứng của dầm bị thay đổi, đặc biệt là các đỉnh sẽ giảm đáng kể khi khối lượng gắn vào vị trí đỉnh của hàm. Các đỉnh và nút của hàm phổ phản ứng cũng có xu hướng di chuyển về phía có khối lượng tập trung. Chương 4 trình bày các thực nghiệm kiểm chứng tại Phòng thí nghiệm Cơ học Công trình, Viện Cơ học. Các kết quả thực nghiệm này đã khẳng định tính đúng đắn của các công thức và phương pháp phát hiện hư hỏng được đề xuất, đồng thời chứng minh khả năng ứng dụng thực tiễn của chúng.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng công thức chính xác cho hàm phổ phản ứng và hàm độ cong phổ phản ứng của dầm có vết nứt, cho phép dự đoán biên độ dao động và khảo sát ảnh hưởng của vết nứt. Luận án cũng thiết lập công thức chính xác cho hàm phổ phản ứng của dầm AFG mang khối lượng tập trung, giúp xác định khu vực mang khối lượng tập trung và nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ phân bố vật liệu. Các kết quả này cung cấp cơ sở quan trọng cho việc phát hiện vết nứt và khối lượng tập trung trong kết cấu dầm.