NONLINEAR DYNAMIC ANALYSIS OF FGM PLATES AND SANDWICH-FGM CYLINDRICAL SHELL FILLED WITH FLUID
Mechanical engineering (Mã số: 9 52 01 01)
Luận án tiến sĩ này, với tiêu đề "Phân tích động lực học phi tuyến của tấm FGM và vỏ trụ sandwich-FGM chứa chất lỏng", giải quyết những khoảng trống trong nghiên cứu về động lực học phi tuyến của các cấu trúc tấm vật liệu biến đổi theo hàm (FGM) có hình dạng đặc biệt (gợn sóng và chiều dày thay đổi) và vỏ trụ FGM chứa chất lỏng. Nghiên cứu nhằm mục đích nâng cao hiểu biết lý thuyết và đáp ứng yêu cầu ứng dụng thực tiễn trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, quốc phòng và dân dụng.
Nghiên cứu tập trung vào việc giải quyết các bài toán động lực học phi tuyến của tấm FGM có hình dạng đặc biệt và vỏ trụ sandwich-FGM chứa chất lỏng, chịu tải trọng cơ học trong môi trường nhiệt. Đối tượng nghiên cứu bao gồm tấm FGM gợn sóng, tấm FGM chiều dày thay đổi, và vỏ trụ sandwich-FGM có gia cường lệch tâm chứa chất lỏng, được bao quanh bởi nền đàn hồi và chịu tải trọng nhiệt-cơ học. Phạm vi nghiên cứu bao gồm phân tích dao động và ổn định động lực học phi tuyến hình học của các cấu trúc, giả định vật liệu làm việc trong miền đàn hồi và các tính chất vật liệu không phụ thuộc vào nhiệt độ.
Về phương pháp luận, luận án sử dụng phương pháp phân tích dựa trên lý thuyết vỏ cổ điển, kỹ thuật gia cường phân bố của Lekhnitsky và đề xuất của Xia để thiết lập hệ phương trình chuyển động của cấu trúc. Các đáp ứng động lực học phi tuyến được thu nhận bằng phương pháp Galerkin và phương pháp Runge-Kutta bậc bốn, trong khi tải trọng động tới hạn được xác định theo tiêu chuẩn ổn định động lực học Budiansky-Roth.
Các kết quả chính bao gồm việc thiết lập các phương trình vi phân chuyển động cho cả tấm FGM có hình dạng đặc biệt và vỏ trụ sandwich-FGM có gia cường trong môi trường đàn hồi. Luận án đã nghiên cứu dao động phi tuyến và ổn định động lực học, phân tích ảnh hưởng của chất lỏng, vật liệu, các thông số hình học và điều kiện nhiệt. Nghiên cứu chỉ ra rằng chất lỏng ảnh hưởng đáng kể đến đáp ứng động lực học phi tuyến bằng cách tăng biên độ đáp ứng phi tuyến và giảm tần số tự nhiên của vỏ. Nghiên cứu cũng xác định các hiện tượng cộng hưởng và đập điều hòa, cùng với dao động hỗn loạn dưới các điều kiện tần số kích thích cụ thể. Các kết quả này đóng góp quan trọng về mặt khoa học và thực tiễn, cung cấp tài liệu tham khảo giá trị cho việc thiết kế, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc này.