Luận án PHÁT TRIỂN CÁC KỸ THUẬT PHẦN TỬ HỮU HẠN CHO PHÂN TÍCH KẾT CẤU DẠNG TẤM VÀ VỎ

Tên luận án:

PHÁT TRIỂN CÁC KỸ THUẬT PHẦN TỬ HỮU HẠN CHO PHÂN TÍCH KẾT CẤU DẠNG TẤM VÀ VỎ

Ngành:

Cơ Kỹ Thuật

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tấm/vỏ là các kết cấu phổ biến trong cuộc sống thực tế, chúng được dùng làm mái che, sàn, tường, xilo, bể chứa,... Trong số các phương pháp dùng để mô phỏng cũng như phân tích ứng xử cơ học của tấm/vỏ, phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là phương pháp được sử dụng rộng rãi và hiệu quả nhất. Với sự xuất hiện liên tục các bài toán phức tạp mới, FEM vẫn còn đó những hạn chế nhất định liên quan đến kỹ thuật rời rạc phần tử, độ chính xác, tính ổn định, chi phí tính toán, tính linh hoạt,... Do đó, việc đề xuất những cải tiến kỹ thuật cho FEM hiện hữu trong mô phỏng ứng xử tấm/vỏ luôn giữ vai trò quan trọng. Hướng nghiên cứu này luôn mang tính thời sự từ nhiều thập kỷ qua đến tận bây giờ. Với mong muốn làm đa dạng thêm nữa, tạo ra thêm nhiều phần tử lai, tích hợp từ những ưu điểm của các phần tử hiện hữu, luận án này đã được hình thành. Bên cạnh đó, mục tiêu của nghiên cứu là tạo nên một tập hợp các phần tử tứ giác 4 nút đơn giản trong thiết lập công thức dùng cho phân tích tấm/vỏ, càng ít bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng khóa màng, khóa cắt,... càng tốt. Các đóng góp chính của luận án:

• Xây dựng phần tử tứ giác 4 nút SQ4H dựa vào kỹ thuật trơn biến dạng trên miền con kết hợp kỹ thuật cải biên dạng Cº-HSDT để phân tích phi tuyến kết cấu tấm phẳng và tấm gấp. Phần tử này cải thiện độ chính xác của mô hình và giảm bớt sự bất ổn về số đối với phân tích hình học phi tuyến tính.
• Xây dựng phần tử tứ giác 4 nút SQ4T dựa vào kỹ thuật nội suy kép (TIS) để phân tích tuyến tính và phi tuyến kết cấu tấm/vỏ. Với việc xây dựng hàm nội suy bậc cao dựa vào giá trị nút lẫn gradient trung bình nút trong phạm vi miền ảnh hưởng, phần tử này cải thiện được yếu tố bất liên tục của biến dạng và ứng suất qua biên của nó.
• Xây dựng phần tử tứ giác 4 nút SQ4C dựa trên kỹ thuật tổ hợp biến dạng: màng, uốn và cắt để phân tích tuyến tính kết cấu tấm/vỏ có hoặc không có sườn gia cường. Phần tử này cải thiện được độ chính xác của mô hình và giảm bớt sự bất ổn về kết quả số liên quan đến hiện tượng khóa màng khi phân tích kết cấu vỏ.
• Xây dựng phần tử tứ giác 4 nút SQ4P dựa trên chuỗi đa thức Chebyshev để phân tích tuyến tính kết cấu tấm vỏ. Kết quả số được cải thiện dựa vào lưới chia lẫn bậc của đa thức Chebyshev.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu
• Chương 1: Tổng quan
• Chương 2: Cơ sở lý thuyết
• Chương 3, 4, 5 và 6: Các phần tử SQ4H, SQ4T, SQ4C và SQ4P
• Chương 7: Đánh giá sai số chung giữa các phần tử
• Chương 8: Kết luận và hướng phát triển
• Danh mục tài liệu tham khảo
• Danh mục các công trình công bố