Luận án Phân tích kết cấu dầm FGM có mặt cắt ngang thay đổi dưới tác dụng của tải trọng di động

Tên luận án:

PHÂN TÍCH KẾT CẤU DẦM FGM CÓ MẶT CẮT NGANG THAY ĐỔI DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG DI ĐỘNG

Ngành:

Cơ kỹ thuật

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "PHÂN TÍCH KẾT CẤU DẦM FGM CÓ MẶT CẮT NGANG THAY ĐỔI DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG DI ĐỘNG" của Lê Thị Hà tập trung giải quyết các hạn chế trong nghiên cứu về dầm vật liệu biến đổi chức năng (FGM) chịu tải trọng di động. Trước đây, các nghiên cứu thường giả định dầm có tiết diện không đổi và tải trọng chuyển động đều. Luận án này mở rộng phạm vi bằng cách phân tích ứng xử động lực học của dầm FGM có tiết diện ngang thay đổi, chịu nhiều lực di động, và xem xét ảnh hưởng của yếu tố tăng/giảm tốc của lực di động.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xây dựng các biểu thức cho ma trận độ cứng, ma trận khối lượng và vec-tơ tải trọng nút cho phần tử dầm FGM có mặt cắt ngang thay đổi, chịu một hoặc nhiều lực di động, đồng thời xem xét ảnh hưởng của sự tăng/giảm tốc. Luận án cũng phát triển thuật toán và chương trình tính toán số để phân tích các bài toán cụ thể, tính toán các đặc trưng động lực học như tần số dao động riêng, độ võng và phân bố ứng suất.

Phương pháp nghiên cứu được lựa chọn là phương pháp phần tử hữu hạn do tính phức tạp về mặt toán học của vật liệu không đồng nhất và mặt cắt ngang thay đổi. Luận án đã xây dựng công thức phần tử hữu hạn cho dầm Timoshenko và Bernoulli làm từ vật liệu FGM với cơ tính biến đổi ngang và dọc, có xét đến ảnh hưởng của vị trí mặt trung hòa. Các kết quả số nhận được đã khảo sát ảnh hưởng của các tham số vật liệu, thiết diện và lực di động đến đặc trưng động lực học của dầm, cho thấy vị trí mặt trung hòa ảnh hưởng không đáng kể và có thể bỏ qua trong tính toán. Ứng xử động lực học của dầm FGM chịu ảnh hưởng mạnh bởi tỷ lệ thể tích vật liệu thành phần và tham số tiết diện ngang. Chuyển động tăng/giảm tốc của lực di động cũng làm thay đổi giá trị độ võng và dáng điệu đường cong mối liên hệ giữa độ võng và thời gian.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1: Trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về kết cấu dầm FGM. Các mục tiêu chính của luận án cũng được đề cập tới trong chương này.
• Chương 2: Thiết lập phương trình chuyển động của dầm Timoshenko trên cơ sở nguyên lý Hamilton. Các phương trình cho dầm Euler-Bernouli nhận được như là trường hợp riêng của dầm Timoshenko.
• Chương 3: Trình bày chi tiết việc xây dựng các hàm dạng cho dầm Timoshenko. Biểu thức cho ma trận độ cứng, ma trận khối lượng và vec-tơ lực nút của phần tử dầm FGM có cơ tính biến đổi theo chiều cao và dọc được trình bày chi tiết.
• Chương 4: Các kết quả số nhận được từ các tính toán của Luận án được trình bày trong Chương 4.