I. Ổn định nhiệt đàn hồi của tấm và vỏ composite gia cường carbon nanotube
Nghiên cứu tập trung vào ổn định nhiệt đàn hồi của tấm composite và vỏ composite được gia cường bằng carbon nanotube (CNT). Vật liệu composite này, được gọi là FG-CNTRC, có cơ tính biến thiên theo chiều dày, mang lại tính chất cơ học vượt trội. Ổn định nhiệt là yếu tố quan trọng khi các kết cấu chịu tải trong môi trường nhiệt độ cao, dẫn đến hiện tượng mất ổn định. Nghiên cứu sử dụng các phương pháp mô hình hóa và tính toán để phân tích ứng xử của kết cấu dưới tác động của nhiệt độ và tải trọng cơ học.
1.1. Phân tích nhiệt và ứng xử đàn hồi
Phân tích nhiệt được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính chất cơ học của vật liệu. Carbon nanotube được sử dụng để gia cường nhằm cải thiện độ bền và độ cứng của vật liệu composite. Các phương trình cơ bản được thiết lập dựa trên lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất (FSDT) và bậc cao (HSDT), giúp mô tả chính xác ứng xử của kết cấu. Kết quả cho thấy, tấm composite và vỏ composite gia cường CNT có khả năng chịu tải tốt hơn trong môi trường nhiệt độ cao so với vật liệu truyền thống.
1.2. Ứng dụng trong công nghiệp
Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong các ngành công nghiệp như hàng không, ô tô và xây dựng. Vật liệu composite gia cường CNT được ứng dụng trong các kết cấu chịu tải lớn và nhiệt độ cao, giúp tăng tuổi thọ và độ an toàn của sản phẩm. Kỹ thuật chế tạo vật liệu cũng được đề cập, bao gồm các phương pháp phân bố CNT đồng đều hoặc biến thiên theo chiều dày, nhằm tối ưu hóa tính năng của vật liệu.
II. Phân tích ổn định phi tuyến của tấm và vỏ composite
Phần này tập trung vào phân tích ổn định phi tuyến của tấm composite và vỏ composite gia cường CNT dưới tác động của tải trọng nhiệt và cơ học. Các phương trình cân bằng và điều kiện biên được thiết lập để mô tả ứng xử của kết cấu. Nghiên cứu sử dụng các mô hình toán học và phương pháp số để giải quyết các bài toán phức tạp, bao gồm cả hiện tượng mất ổn định kiểu rẽ nhánh và mất ổn định kiểu giới hạn.
2.1. Mô hình hóa và tính toán
Các mô hình toán học được xây dựng dựa trên lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất và bậc cao, giúp mô tả chính xác ứng xử của kết cấu. Phân tích nhiệt được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính năng đàn hồi của vật liệu. Kết quả tính toán cho thấy, tấm composite và vỏ composite gia cường CNT có khả năng chịu tải tốt hơn trong môi trường nhiệt độ cao so với vật liệu truyền thống.
2.2. Kết quả số và thảo luận
Kết quả số được trình bày chi tiết, bao gồm các biểu đồ và bảng số liệu, giúp minh họa rõ ràng ứng xử của kết cấu dưới tác động của tải trọng. Nghiên cứu cũng so sánh kết quả với các nghiên cứu trước đây, khẳng định tính chính xác và độ tin cậy của mô hình. Ứng dụng trong công nghiệp của nghiên cứu được nhấn mạnh, đặc biệt trong các lĩnh vực đòi hỏi độ bền và độ ổn định cao.
III. Nghiên cứu vật liệu và tính năng đàn hồi
Phần này tập trung vào nghiên cứu vật liệu và tính năng đàn hồi của vật liệu composite gia cường CNT. Các tính chất cơ học của vật liệu được phân tích chi tiết, bao gồm mô đun đàn hồi, độ bền kéo và độ cứng. Nghiên cứu cũng đề cập đến các phương pháp kỹ thuật chế tạo để tối ưu hóa tính năng của vật liệu, bao gồm việc phân bố CNT đồng đều hoặc biến thiên theo chiều dày.
3.1. Tính chất cơ học của vật liệu
Các tính chất cơ học của vật liệu composite gia cường CNT được phân tích chi tiết, bao gồm mô đun đàn hồi, độ bền kéo và độ cứng. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc gia cường bằng CNT giúp cải thiện đáng kể các tính chất này, đặc biệt trong môi trường nhiệt độ cao. Phân tích nhiệt cũng được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ lên tính năng đàn hồi của vật liệu.
3.2. Kỹ thuật chế tạo và ứng dụng
Các phương pháp kỹ thuật chế tạo được đề cập, bao gồm việc phân bố CNT đồng đều hoặc biến thiên theo chiều dày, nhằm tối ưu hóa tính năng của vật liệu. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh ứng dụng trong công nghiệp của vật liệu này, đặc biệt trong các lĩnh vực đòi hỏi độ bền và độ ổn định cao như hàng không, ô tô và xây dựng.
