Tính Toán Ổn Định Cho Bồn Đựng Chất Lỏng Có Dạng Vỏ Nón Làm Bằng Vật Liệu Composite

• Tác giả: Trần Văn Điển
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Khắc Bảy
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa Nông- Lâm nghiệp
• Đề tài: Tính Toán Ổn Định Bồn Chứa Chất Lỏng Vỏ Nón Bằng Vật Liệu Composite
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 1.1. Các nghiên cứu về lý thuyết
• 1.2. Đặt bài toán
• 1.3. Mục tiêu của đề tài
• 1.4. Các bước thực hiện của nghiên cứu
• 1.5. Đối tượng - Phạm vi nghiên cứu - Khả năng ứng dụng
• 1.6. Nội dung trình bày của luận văn
• 1.7. Các kết quả đạt được của luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN
• 2.1. Các hệ thức cơ bản của lý thuyết đàn hồi
• 2.2. Các hệ thức cơ bản về lý thuyết màng của vỏ tròn xoay
• 2.2.1. Định nghĩa và các ký hiệu
• 3. CHƯƠNG 3: ỔN ĐỊNH CỦA BỒN ĐỰNG CHẤT LỎNG CÓ DẠNG VỎ NÓN
• 3.1. Ổn định của vỏ nón chịu áp lực thủy tĩnh và trọng lượng bản thân
• 3.2. Giải bài toán ổn định của vỏ bồn hình nón chịu áp lực thủy tĩnh và trọng lượng bản thân
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VỚI CÁC SỐ LIỆU CỤ THỂ
• 4.1. Công cụ tính toán
• 4.2. Các kết quả tính toán
• 4.2.1. Tính toán với các thông số vật liệu bê-tông cốt thép
• 4.2.2. Tính toán với các thông số vật liệu composite
• 4.2.3. Cách sử dụng đồ thị để tìm độ dầy tối thiểu h* của vỏ bồn
• 4.2.4. Nhận xét các kết quả tính toán
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về Tính Toán Ổn Định Bồn Chứa Chất Lỏng Vỏ Nón

Tính toán ổn định cho bồn chứa chất lỏng có dạng vỏ nón bằng vật liệu composite là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong kỹ thuật xây dựng. Bồn chứa chất lỏng không chỉ phục vụ nhu cầu sản xuất mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ cho các công trình. Việc sử dụng vật liệu composite giúp giảm trọng lượng và tăng tính linh hoạt trong thiết kế.

1.1. Các nghiên cứu lý thuyết về bồn chứa chất lỏng

Nghiên cứu lý thuyết về ổn định bồn chứa chất lỏng đã được thực hiện qua nhiều công trình. Các tác giả đã xây dựng các phương trình ổn định cho kết cấu vỏ nón, giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định của bồn.

1.2. Đặt bài toán tính toán ổn định

Bài toán tính toán ổn định của bồn chứa chất lỏng dạng vỏ nón được đặt ra với các thông số hình học và vật liệu cụ thể. Mục tiêu là xác định giới hạn ổn định của bồn khi chịu áp lực thủy tĩnh và trọng lượng bản thân.

II. Vấn đề và Thách thức trong Tính Toán Ổn Định

Việc tính toán ổn định cho bồn chứa chất lỏng vỏ nón gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như áp lực thủy tĩnh, trọng lượng bản thân và đặc tính vật liệu đều ảnh hưởng đến tính ổn định. Cần có các phương pháp chính xác để đảm bảo bồn hoạt động an toàn.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định

Các yếu tố như chiều dày vỏ, góc mở và trọng lượng riêng của chất lỏng đều có tác động lớn đến tính ổn định của bồn. Việc xác định các yếu tố này là rất quan trọng trong quá trình thiết kế.

2.2. Thách thức trong việc sử dụng vật liệu composite

Mặc dù vật liệu composite mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc tính toán và thiết kế bồn chứa chất lỏng bằng vật liệu này cũng gặp nhiều khó khăn. Cần có các phương pháp tính toán chính xác để đảm bảo tính ổn định.

III. Phương Pháp Tính Toán Ổn Định Bồn Chứa Chất Lỏng

Phương pháp tính toán ổn định cho bồn chứa chất lỏng dạng vỏ nón bao gồm việc thiết lập các phương trình cơ bản và áp dụng các phương pháp giải bài toán. Các phương pháp này giúp xác định trạng thái ứng suất và biến dạng của bồn.

3.1. Thiết lập phương trình ổn định

Phương trình ổn định được thiết lập dựa trên lý thuyết đàn hồi và các điều kiện biên xác định. Điều này giúp xác định mối quan hệ giữa các thông số hình học và vật liệu.

3.2. Phương pháp giải bài toán ổn định

Áp dụng các phương pháp như phương pháp Riz và phương pháp Bubnov – Galerkin để giải bài toán ổn định. Các phương pháp này giúp tìm dạng nghiệm cho các thành phần chuyển vị.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu về tính toán ổn định bồn chứa chất lỏng vỏ nón bằng vật liệu composite đã cho ra những ứng dụng thực tiễn quan trọng. Các kết quả này giúp tối ưu hóa thiết kế và thi công bồn chứa chất lỏng.

4.1. Kết quả tính toán với các thông số cụ thể

Các kết quả tính toán cho thấy mối liên hệ giữa trọng lượng riêng chất lỏng và độ dày vỏ bồn. Điều này giúp xác định các thông số thiết kế hợp lý cho bồn chứa.

4.2. Ứng dụng trong xây dựng bồn chứa

Nghiên cứu này có thể được áp dụng trong việc xây dựng bồn chứa chất lỏng tại các công trình công cộng, đảm bảo tính ổn định và an toàn trong quá trình sử dụng.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu

Nghiên cứu về tính toán ổn định bồn chứa chất lỏng vỏ nón bằng vật liệu composite đã mở ra nhiều hướng đi mới trong thiết kế và thi công. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn hơn nữa.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định của bồn chứa chất lỏng. Điều này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các phương pháp tính toán mới, nhằm nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong thiết kế bồn chứa chất lỏng.