Luận án Nghiên cứu tính toán ống trụ composite chịu tác dụng của áp suất di động

Tên luận án:

Nghiên cứu tính toán ống trụ compsite dưới tác dụng của áp suất di động

Ngành:

(Thông tin về ngành không được cung cấp trong văn bản.)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu tính toán ống trụ compsite dưới tác dụng của áp suất di động" tập trung giải quyết nhu cầu cấp thiết về việc phân tích ứng xử động lực học của ống composite chịu tải trọng di động, đặc biệt khi đặt trong nền đàn hồi hoặc liên kết cứng. Mục tiêu chính là xây dựng thuật toán phần tử hữu hạn (PTHH) và chương trình máy tính (CPMP_2019) để phân tích phi tuyến động lực học của ống trụ composite trong nền đàn hồi chịu tác dụng của áp suất di động, từ đó đề xuất các giải pháp hợp lý dựa trên kết quả khảo sát số.

Nghiên cứu sử dụng phương pháp lý thuyết kết hợp khảo sát số và thực nghiệm. Đối tượng nghiên cứu là ống trụ composite lớp đặt trong nền đàn hồi một hệ số theo mô hình Winkler hoặc trên liên kết thông thường, chịu áp suất di động với vận tốc không đổi hoặc thay đổi, trong giới hạn đàn hồi tuyến tính. Luận án bao gồm phần mở đầu, bốn chương, kết luận chung và tài liệu tham khảo với tổng cộng 132 trang thuyết minh.

Các đóng góp chính bao gồm việc thiết lập hệ phương trình vi phân dao động phi tuyến cho phần tử vỏ cong trong nền đàn hồi chịu áp suất di động, phát triển thuật toán giải và chương trình tính toán bằng Matlab. Các khảo sát số đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như kích thước hình học (số lớp, chiều dài, chiều dày, góc đặt cốt), vật liệu ống, vận tốc áp suất di động, tải trọng và điều kiện liên kết đến đáp ứng động lực học của ống (tần số riêng, chuyển vị, biến dạng, ứng suất). Kết quả cho thấy các thông số này có ảnh hưởng đáng kể đến hành vi của ống composite.

Để kiểm chứng, tác giả đã xây dựng mô hình thực nghiệm ống composite chịu áp suất chất lỏng di động. Các kết quả thực nghiệm về chuyển vị, gia tốc và biến dạng có quy luật tương đồng với kết quả lý thuyết, mặc dù có sai số định lượng (từ 22,5% đến 27,5%), được tác giả chấp nhận trong điều kiện thiết bị thí nghiệm còn hạn chế và các giả thiết lý tưởng trong mô hình lý thuyết. Nghiên cứu cung cấp cơ sở quan trọng cho việc lựa chọn phương án thiết kế và khai thác hợp lý ống composite trong thực tiễn kỹ thuật.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài:
  • 2. Mục đích nghiên cứu:
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
  • 4. Phương pháp nghiên cứu
  • 5. Cấu trúc của luận án

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

  • Trình bày các kết quả nghiên cứu trong nước và nước ngoài về kết cấu ống composite chịu tải trọng dạng áp suất di động.
  • Trình bày tổng quan về vật liệu composite, ứng dụng của nó trong thực tiễn. Tổng quan về áp suất di động, các mô hình tải trọng dạng áp suất di động.
  • Xây dựng thuật toán PTHH và chương trình máy tính phân tích phi tuyến động lực học ống trụ composite đặt trong nền đàn hồi chịu tác dụng của áp suất di động.
  • Nghiên cứu mô phỏng số xem xét ảnh hưởng của các yếu tố: vật liệu kết cấu, tính chất của tải trọng, thông số hình học của kết cấu, tính chất của liên kết,...đến đáp ứng động lực học phi tuyến của ống trụ composite.
  • Nghiên cứu thực nghiệm xác định đáp ứng biến dạng, gia tốc của kết cấu ống trụ composite đặt trên các liên kết đàn hồi và liên kết cứng chịu tác dụng của áp suất di động.

• CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH PHI TUYẾN ĐỘNG LỰC HỌC ỐNG TRỤ COMPOSITE CHỊU TÁC DỤNG CỦA ÁP SUẤT DI ĐỘNG

  • 2.1. Đặt bài toán, các giả thiết
  • 2.2. Thiết lập phương trình vi phân dao động phi tuyến của phần tử vỏ trong nền đàn hồi chịu áp suất di động
    • 2.2.1. Phương trình vi phân dao động phi tuyến của phần tử vỏ
    • 2.2.2. Phần tử vỏ trong nền đàn hồi chịu tác dụng của áp suất di động
  • 2.3. Thuật toán giải phương trình vi phân dao động phi tuyến của ống trụ trong nền đàn hồi chịu áp suất di động
    • 2.3.1. Phương trình vi phân dao động phi tuyến của ống trụ trong nền đàn hồi chịu áp suất di động
    • 2.3.2. Điều kiện biên và phương trình dao động của hệ sau khi khử biên
  • 2.4. Chương trình tính và kiểm tra độ tin cậy của chương trình
  • Kết luận chương 2

• CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN ĐÁP ỨNG PHI TUYẾN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ÔNG TRỤ COMPOSITE CHỊU TÁC DỤNG CỦA ÁP SUẤT DI ĐỘNG

  • 3.1. Ông composite trong nền đàn hồi chịu áp suất di động
    • 3.1.1. Bài toán xuất phát
    • 3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến tần số dao động riêng của ống trụ composite
      • 3.1.2.1. Ảnh hưởng của số lớp ống composite:
      • 3.1.2.2. Ảnh hưởng của chiều dài ống composite:
      • 3.2.2.3. Ảnh hưởng của góc đặt cốt:
      • 3.1.2.4. Ảnh hưởng của chiều dày ống composite:
      • 3.1.2.5. Ảnh hưởng của độ cứng nền đàn hồi:
    • 3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến đáp ứng động lực học của ống trụ composite
      • 3.1.3.1. Ảnh hưởng của góc đặt cốt:
      • 3.1.3.2. Ảnh hưởng của độ cứng nền đàn hồi:
      • 3.1.3.3. Ảnh hưởng tốc độ di chuyển của tải trọng:
      • 3.1.3.4. Ảnh hưởng của tải trọng
  • 3.2. Ống trụ composite trên gối cứng chịu áp suất di động
    • 3.2.1. Ảnh hưởng của số lớp ống composite
    • 3.2.2. Ảnh hưởng của chiều dài ống
    • 3.2.3. Ảnh hưởng của góc đặt cốt
    • 3.2.4. Ảnh hưởng số lượng gối cứng
    • 3.2.5. Ảnh hưởng tốc độ di chuyển của tải trọng
    • 3.2.6. Ảnh hưởng của tải trọng
  • Kết luận chương 3

• CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

  • 4.1. Mục đích thí nghiệm
  • 4.2. Nội dung thí nghiệm
  • 4.3. Mô hình thí nghiệm
  • 4.4. Thí nghiệm và kết quả đạt được
    • 4.4.1. Nội dung thí nghiệm
    • 4.4.2. Kết quả thí nghiệm đạt được
  • Kết luận chương 4

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 1. Những đóng góp mới của luận án:
  • 2. Nhận xét và kiến nghị:

• Tài liệu tham khảo