Tên luận án:
Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.
Ngành:
Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung vào việc đánh giá mức độ an toàn của kết cấu, đặc biệt đối với kết cấu khung phẳng chịu tải trọng động, trong bối cảnh các đại lượng đầu vào thường chứa thông tin không chắc chắn (uncertainty). Đề tài nghiên cứu này đề xuất một phương pháp tiếp cận mới dựa trên lý thuyết tập mờ để giải quyết vấn đề này.
Mục tiêu chính là ứng dụng lý thuyết tập mờ để đề xuất cách giải thực hành cho phương trình cơ bản của phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với các tham số đầu vào mờ. Đồng thời, luận án triển khai và chứng minh một công thức đánh giá độ tin cậy mờ của kết cấu, áp dụng cụ thể cho kết cấu khung phẳng chịu tải trọng động, nơi các đặc trưng như độ cản, vật liệu và tải trọng động được mô tả dưới dạng số mờ tam giác.
Nội dung nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu cơ sở lý thuyết tập mờ, sử dụng phần mềm Maple 13 và các thuật toán hỗ trợ. Luận án phân tích các phương pháp đánh giá an toàn theo cả quan điểm xác suất ngẫu nhiên và tập mờ, từ đó xây dựng công thức đánh giá độ an toàn mờ. Một cách giải thực hành cho phương trình đại số tuyến tính có tham số mờ cũng được đề xuất và ứng dụng để giải phương trình PTHH trong phân tích kết cấu chịu tải trọng tĩnh. Đặc biệt, một mô hình tính toán kết cấu khung phẳng chịu tải trọng động được áp dụng, thiết lập phương trình dao động với tham số đầu vào mờ và sử dụng công thức đánh giá an toàn đã triển khai.
Các đóng góp mới của luận án bao gồm việc vận dụng và triển khai công thức "Tỷ số diện tích" để đánh giá độ an toàn theo lý thuyết tập mờ, đề xuất một cách giải thực hành phương trình PTHH có tham số mờ kết hợp thuật toán "Tối ưu mức-a" và Maple 13, xây dựng hàm thuộc cho tải trọng động và hệ số cản của mô hình, và phát triển thuật toán, chương trình tính toán kết cấu chịu tải trọng tĩnh và động bằng phần mềm Maple 13. Luận án cũng giới hạn phạm vi nghiên cứu ở kết cấu khung phẳng nhiều tầng chịu tải trọng động với vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi và các tham số đầu vào mờ dạng tam giác.
Mục lục chi tiết:
- Phần mở đầu
- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
- Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nội dung nghiên cứu của đề tài
- Phương pháp nghiên cứu
- Cấu trúc của luận án
- CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
- 1.1. Tổng quan về lý thuyết đánh giá mức độ an toàn của kết cấu
- 1.2. Quá trình nghiên cứu tính toán kết cấu theo lý thuyết độ tin cậy trên thế giới và ở Việt Nam
- 1.3. Phân tích các mô hình đánh giá mức độ an toàn của kết cấu theo quan điểm ngẫu nhiên và mờ
- 1.3.1. Mô hình ngẫu nhiên
- 1.3.1.1. Phương pháp chung
- 1.3.1.2. Phương pháp mức 2
- 1.3.1.3. Phương pháp tuyến tính hóa tính chỉ số tin cậy ẞ
- 1.3.2. Mô hình mờ
- 1.3.2.1. Nhóm mô hình giao thoa ngẫu nhiên-mờ
- 1.3.2.2. Nhóm mô hình giao thoa mờ-mờ
- Phương pháp tỷ số diện tích
- Phương pháp lát cắt α
- Phương pháp tỷ số giao hội
- Phương pháp độ tin cậy bậc nhất mờ (FFORM)
- 1.4. Mô hình tính kết cấu khung chịu tải trọng động
- 1.5. Một số yếu tố mờ tác động đến kết cấu
- 1.6. Giới hạn nội dung, phạm vi nghiên cứu trong luận án
- CHƯƠNG II: MỘT SỐ PHÉP TOÁN CỦA LÝ THUYẾT TẬP MỜ VÀ MỘT CÁCH GIẢI THỰC HÀNH HỆ PHƯƠNG TRÌNH ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH MỜ
- 2.1. Định nghĩa tập mờ và các thuật ngữ cơ bản của tập mờ
- 2.1.1. Định nghĩa tập mờ [40], [49], [84]
- 2.1.2. Các thuật ngữ cơ bản của tập mờ [40], [49], [84]
- 2.2. Số học mờ
- 2.2.1. Số mờ
- 2.2.2. Hàm số mờ [84]
- 2.2.3. Ma trận mờ và Vectơ mờ [84]
- 2.2.4. Hệ phương trình đại số tuyến tính mờ [81], [94]
- 2.3. Các phép toán của số học mờ [49], [84]
- 2.3.1. Phương pháp phân tích khoảng
- 2.3.1.1. Phương pháp phân tích khoảng cổ điển
- 2.3.1.2. Toán tử số học mờ theo phân tích khoảng
- 2.3.2. Thuật toán min-max [49], [84]
- 2.3.3. Thuật toán tối ưu mức-α [84]
- 2.4. Cách giải thực hành hệ phương trình đại số tuyến tính mờ
- 2.4.1. Hệ phương trình tuyến tính mờ của phương pháp PTHH
- 2.4.2. Cách giải phương trình tuyến tính mờ của phương pháp PTHH
- 2.4.3. Các ứng dụng tính toán kết cấu theo phương pháp PTHH mờ
- 2.4.3.1. Tính kết cấu thanh phẳng một chiều
- 2.4.3.2. Tính kết cấu hệ khung phẳng
- 2.5. Kết luận chương 2
- CHƯƠNG III: VẬN DỤNG VÀ TRIỂN KHAI CÔNG THỨC "TỶ SỐ DIỆN TÍCH” ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA KẾT CẤU
- 3.1. Mở đầu
- 3.2. Triển khai và chứng minh công thức đánh giá
- 3.2.1. Chuyển từ đánh giá theo mô hình ngẫu nhiên sang mô hình mờ
- 3.2.2. Công thức đánh giá trong trường hợp tổng quát
- 3.2.3. Công thức đánh giá trong trường hợp Ř và Q có dạng tam giác
- 3.3. Ví dụ minh họa
- 3.4. Các phương pháp xây dựng tập mờ
- 3.4.1. Phương pháp chuyên gia [40], [49]
- 3.4.2. Phương pháp sử dụng mạng nơron [40], [62]
- 3.4.3. Phương pháp sử dụng thuật toán di truyền [62]
- 3.4.4. Phương pháp hồi qui tuyến tính mờ [91]
- 3.4.5. Phương pháp trực quan [40], [49], [84]
- 3.5. Kết luận chương 3
- CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN CHO KẾT CẤU KHUNG PHẲNG NHIỀU TẦNG CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG
- 4.1. Sơ đồ tổng quát các bước đánh giá mức độ an toàn cho kết cấu.
- 4.2. Phương trình vi phân dao động có tham số mờ
- 4.2.1. Phương trình vi phân dao động của kết cấu khung chịu tải trọng động trong trường hợp có tham số mờ
- 4.2.2. Một thuật giải phương trình vi phân dao động kết cấu có tham số mờ
- 4.2.3. Các dạng tải trọng động được tính toán
- 4.3. Sơ đồ các bước giải phương trình dao động bằng ngôn ngữ phần mềm Maple.13 và kiểm tra độ tin cậy của thuật toán
- 4.3.1. Sơ đồ các bước giải phương trình dao động bằng ngôn ngữ phần mềm Maple.13
- 4.3.2. Kiểm tra độ tin cậy của thuật toán
- 4.3.2.1. Kiểm tra I
- 4.3.2.2. Kiểm tra II
- 4.4. Ứng dụng tính toán
- 4.4.1. Đặt bài toán
- 4.4.2. Số liệu đầu vào mờ
- 4.4.2.1. Đặc trưng vật liệu mờ
- 4.4.2.2. Khối lượng mờ
- 4.4.2.3. Tải trọng động mờ dạng hình sin
- 4.4.2.4. Tỷ số cản tới hạn mờ của mô hình kết cấu
- 4.4.3. Trình tự và kết quả tính toán
- 4.4.3.7. Đánh giá độ tin cậy mờ của chuyển vị đỉnh
- 4.4.3.8. Đánh giá độ tin cậy mờ độ bền của kết cấu
- 4.4.4. Kết quả độ tin cậy về điều kiện chuyển vị và độ bền
- 4.5. Khảo sát độ tin cậy của kết cấu theo biên độ của tải trọng động mờ
- 4.6. Tính độ tin cậy của kết cấu chịu tải trọng động mờ có quy luật thay đổi theo thời gian dạng hình chữ nhật
- 4.6.1. Tải trọng động mờ ngắn hạn dạng hình chữ nhật
- 4.6.1.1. Tải trọng động mờ
- 4.6.1.2. Trình tự và kết quả tính toán
- 4.6.2. Tải trọng động mờ dài hạn dạng hình chữ nhật
- 4.6.2.1. Tải trọng động mờ
- 4.6.2.2. Trình tự và kết quả tính toán
- 4.8. Kết luận chương 4
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- I. Các đóng góp mới trong luận án.
- II. Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo
- Danh mục tài liệu tham khảo
- Phụ lục tính toán