Luận Văn Thạc Sĩ: Tính Toán và Mô Phỏng Tấm Composite Lõi Tổ Ong Chịu Tải Bằng Phương Pháp Đồng Nhất Hóa

• Tác giả: Bùi Thị Mận
• Người hướng dẫn: PGS.TS Dương Phạm Tường Minh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Tính Toán và Mô Phỏng Tấm Composite Lõi Tổ Ong Chịu Tải
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU CƠ HỌC VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU COMPOSITE PHỨC TẠP
• 1.1. Vật liệu composite
• 1.2. Tấm composite sandwich
• 1.3. Composite sandwich lõi tổ ong
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH ĐỒNG NHẤT HÓA CHO TẤM COMPOSITE SANDWICH LÕI TỔ ONG
• 2.1. Nhắc lại lý thuyết đàn hồi và lý thuyết tấm
• 2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn trong tính toán tấm composite nhiều lớp chịu uốn
• 2.3. Xây dựng công thức đồng nhất hóa
• 3. CHƯƠNG 3: HỢP THỨC HOÁ MÔ HÌNH ĐỒNG NHẤT HOÁ
• 3.1. Kéo tấm theo phương x liên quan đến Nx
• 3.2. Kéo tấm theo phương y liên quan đến Ny
• 3.3. Uốn tấm quanh trục y liên quan đến Mx
• 3.4. Uốn tấm quanh trục x liên quan đến My
• 3.5. Cắt trong mặt phẳng xy liên quan đến Nxy trên mặt vuông góc trục x
• 3.6. Cắt trong mặt phẳng xy liên quan đến Nyx trên mặt vuông góc với trục y
• 3.7. Uốn ngang phẳng trong mặt phẳng yz liên quan đến My và Ty
• 3.8. Uốn ngang phẳng trong mặt phẳng xz liên quan đến Mx và Tx
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Tính Toán Tấm Composite Lõi Tổ Ong Chịu Tải

Tấm composite lõi tổ ong là một trong những vật liệu tiên tiến được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hàng không, ô tô và xây dựng. Với cấu trúc nhẹ nhưng bền, tấm composite này mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và tiết kiệm chi phí. Việc tính toán và mô phỏng chính xác ứng xử của loại vật liệu này là rất quan trọng để tối ưu hóa thiết kế và ứng dụng thực tiễn.

1.1. Đặc Điểm Của Tấm Composite Lõi Tổ Ong

Tấm composite lõi tổ ong có cấu trúc đặc biệt với lớp vỏ bên ngoài và lõi tổ ong bên trong. Điều này giúp tăng cường độ bền và giảm trọng lượng. Các tính chất cơ học của vật liệu này phụ thuộc vào chất liệu và cấu trúc của lớp vỏ và lõi.

1.2. Ứng Dụng Của Tấm Composite Trong Công Nghiệp

Tấm composite lõi tổ ong được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như hàng không, chế tạo ô tô và xây dựng. Chúng giúp giảm trọng lượng và tăng cường độ bền cho các sản phẩm, từ đó tiết kiệm chi phí và năng lượng.

II. Vấn Đề Trong Tính Toán Tấm Composite Lõi Tổ Ong

Việc tính toán tấm composite lõi tổ ong gặp nhiều thách thức do tính chất phức tạp của vật liệu. Các yếu tố như độ bền, tải trọng tác dụng và môi trường làm việc ảnh hưởng lớn đến kết quả tính toán. Do đó, cần có phương pháp chính xác để mô phỏng ứng xử của chúng.

2.1. Thách Thức Trong Mô Phỏng Tấm Composite

Mô phỏng tấm composite lõi tổ ong thường gặp khó khăn trong việc xác định các thông số vật liệu và điều kiện biên. Điều này có thể dẫn đến sai số trong kết quả tính toán.

2.2. Tác Động Của Tải Trọng Đến Ứng Xử Của Tấm

Tải trọng tác dụng lên tấm composite có thể gây ra biến dạng và hư hỏng. Việc hiểu rõ cách mà tải trọng ảnh hưởng đến ứng xử của tấm là rất quan trọng để thiết kế an toàn và hiệu quả.

III. Phương Pháp Tính Toán Tấm Composite Lõi Tổ Ong

Để tính toán tấm composite lõi tổ ong, phương pháp đồng nhất hóa được áp dụng để giảm thiểu thời gian và chi phí. Phương pháp này cho phép mô phỏng tấm composite như một vật liệu đồng nhất, từ đó đơn giản hóa quá trình tính toán.

3.1. Phương Pháp Đồng Nhất Hóa Trong Tính Toán

Phương pháp đồng nhất hóa giúp chuyển đổi mô hình tấm composite phức tạp thành mô hình đơn giản hơn, từ đó giảm thời gian tính toán mà vẫn đảm bảo độ chính xác.

3.2. Ứng Dụng Phần Mềm Trong Tính Toán

Các phần mềm như Ansys và Abaqus thường được sử dụng để mô phỏng và tính toán tấm composite. Chúng cung cấp các công cụ mạnh mẽ để phân tích ứng xử của vật liệu dưới tải trọng khác nhau.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Về Tấm Composite Lõi Tổ Ong

Nghiên cứu về tấm composite lõi tổ ong đã cho thấy nhiều kết quả khả quan trong việc tối ưu hóa thiết kế và ứng dụng thực tiễn. Các mô hình đồng nhất hóa đã được phát triển và áp dụng thành công trong nhiều dự án.

4.1. Kết Quả Từ Các Thí Nghiệm Thực Tế

Các thí nghiệm thực tế cho thấy tấm composite lõi tổ ong có khả năng chịu tải tốt và độ bền cao. Điều này khẳng định tính hiệu quả của phương pháp tính toán đã áp dụng.

4.2. Ứng Dụng Trong Các Dự Án Thực Tế

Nhiều dự án xây dựng và chế tạo đã áp dụng tấm composite lõi tổ ong, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao. Các ứng dụng này chứng minh tính khả thi và lợi ích của vật liệu này trong thực tiễn.

V. Kết Luận Về Tính Toán Tấm Composite Lõi Tổ Ong

Tính toán và mô phỏng tấm composite lõi tổ ong là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng, giúp tối ưu hóa thiết kế và ứng dụng vật liệu trong thực tiễn. Phương pháp đồng nhất hóa đã chứng minh tính hiệu quả trong việc giảm thời gian và chi phí tính toán.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Về Tấm Composite

Nghiên cứu về tấm composite sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều ứng dụng mới trong các lĩnh vực công nghiệp. Sự phát triển của công nghệ sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho vật liệu này.

5.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các phương pháp tính toán mới và cải tiến mô hình đồng nhất hóa để nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong ứng dụng thực tiễn.