Luận văn: Nghiên cứu ứng xử động lực học vỏ composite gia cường bằng FEM

Luận văn về ứng xử động lực học của vỏ composite có gân gia cường, sử dụng phương pháp phần tử liên tục. Nghiên cứu chuyên sâu về vật liệu composite.

• Tác giả: Nguyễn Quốc Tùng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Mạnh Cường
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ điện tử
• Đề tài: Nghiên cứu ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite có gân gia cường trong và ngoài sử dụng phương pháp phần tử liên tục
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cảm ơn
• Tóm tắt luận văn
• MỤC LỤC HÌNH ẢNH
• MỤC LỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Tổng quan về vật liệu composite và vỏ liên hợp
• 1.1.1. Tổng quan về vật liệu composite
• 1.1.2. Vỏ liên hợp
• 1.2. Bài toán dao động trong thực tế
• 1.3. Một vài nghiên cứu trên thế giới sử dụng các phương pháp khác
• 1.4. Một vài nghiên cứu tại Việt Nam
• 1.5. Kết luận
• 2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ LIÊN TỤC
• 2.1. Tổng quan về phần tử liên tục
• 2.2. Tóm lược về các bước thực hiện phương pháp
• 2.3. Một vài phương pháp tính tần số dao động
• 2.3.1. Phương pháp giải trực tiếp
• 2.3.2. Phương pháp vẽ đồ thị
• 2.4. Các phần tử liên tục và mô hình sử dụng làm đối tượng nghiên cứu
• 2.5. Lý thuyết cơ bản về vật liệu composite
• 2.5.1. Một số giả thiết
• 2.5.2. Chuyển đổi hệ trục tọa độ của biến dạng và ứng suất
• 2.5.3. Quan hệ biến dạng và ứng suất
• 2.6. Lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất
• 2.6.1. Quan hệ biến dạng - chuyển vị
• 2.6.2. Phương trình tổng hợp ứng suất và moment
• 2.6.3. Hệ số độ cứng tổng của các lớp vật liệu
• 2.6.4. Phương trình chuyển động
• 2.7. Ma trận độ cứng động lực học
• 2.7.1. Các vector trạng thái
• 2.7.2. Ma trận chuyển của các mode đối xứng
• 2.7.3. Ma trận độ cứng động lực học K(ω)
• 2.7.4. Điều kiện ghép nối các ma trận K(ω) thành ma trận vỏ liên hợp
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. So sánh kiểm chứng kết quả của phương pháp với các nghiên cứu khác
• 3.1.1. Dao động của vỏ trụ có một gân gia cường ngoài
• 3.1.2. Dao động của vỏ trụ có hai bậc
• 3.2. Dao động của vỏ đối xứng gồm nón, trụ và năm gân trong
• 3.3. Dao động của vỏ nón, trụ và một gân ngoài
• 3.4. Dao động của vỏ nón, trụ và một gân trong và một gân ngoài
• 3.5. Dao động của vỏ trụ có 4 gân gia cường
• 3.6. Dao động của vỏ trụ bậc có 2 gân gia cường
• 3.7. Đánh giá và kết luận
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• Kết luận
• Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ứng Xử Động Lực Học Vỏ Composite Có Gân

Bài toán ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite có gân gia cường là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong kỹ thuật hiện đại. Các kết cấu này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ hàng không vũ trụ đến xây dựng dân dụng, nhờ vào ưu điểm về tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao và khả năng tùy biến thiết kế linh hoạt. Tuy nhiên, việc phân tích và dự đoán chính xác đặc tính động lực học của chúng là một thách thức lớn do sự phức tạp về mặt hình học, vật liệu và điều kiện biên.

Các phương pháp truyền thống như phân tích modal và phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) thường gặp khó khăn trong việc xử lý các kết cấu phức tạp có độ chính xác cao, đặc biệt ở dải tần số cao. Do đó, việc phát triển các phương pháp phân tích hiệu quả và chính xác hơn là rất cần thiết. Phương pháp phần tử liên tục (CEM), hay còn gọi là phương pháp ma trận độ cứng động lực học (DSM), nổi lên như một giải pháp tiềm năng, hứa hẹn khắc phục những hạn chế của các phương pháp truyền thống. CEM cho phép mô hình hóa kết cấu một cách chính xác và hiệu quả hơn, đặc biệt là trong việc xác định các tần số dao động riêng và ứng suất trong kết cấu. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu ứng dụng phương pháp phần tử liên tục để phân tích ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite có gân gia cường trong và ngoài, nhằm cung cấp một công cụ hữu ích cho các kỹ sư thiết kế và phân tích kết cấu.

1.1. Vật Liệu Composite và Ưu Điểm Vượt Trội

Vật liệu composite là vật liệu được tạo thành từ hai hay nhiều vật liệu thành phần khác nhau, có tính chất cơ học tổng hợp tốt hơn so với từng vật liệu riêng lẻ. Các thành phần chính của vật liệu composite bao gồm vật liệu nền (matrix) và vật liệu gia cường (reinforcement). Vật liệu nền đóng vai trò liên kết các vật liệu gia cường lại với nhau, trong khi vật liệu gia cường có tác dụng tăng cường độ bền, độ cứng và các tính chất cơ học khác. So với vật liệu kim loại truyền thống, vật liệu composite có nhiều ưu điểm vượt trội như trọng lượng nhẹ, cường độ cao, khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng tùy biến thiết kế linh hoạt. Ví dụ, máy bay Airbus A350 sử dụng rộng rãi vật liệu composite giúp giảm đáng kể trọng lượng và tiết kiệm nhiên liệu. Theo tài liệu gốc, việc sử dụng vật liệu composite cho phép giảm tới 800kg so với việc sử dụng nhôm hợp kim. Các vật liệu gia cường thường là sợi carbon, sợi thủy tinh hoặc sợi kevlar. Tuy nhiên, vật liệu composite cũng có những hạn chế nhất định như giá thành cao, quy trình chế tạo phức tạp và khả năng chịu nhiệt kém.

1.2. Vỏ Liên Hợp Composite Ứng Dụng và Thách Thức

Vỏ liên hợp composite là một loại kết cấu được tạo thành từ nhiều thành phần khác nhau, chẳng hạn như vỏ trụ composite, vỏ nón composite và gân gia cường. Các thành phần này được kết hợp với nhau để tạo ra một kết cấu có tính chất cơ học tối ưu, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cụ thể. Vỏ liên hợp composite được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, từ tàu ngầm đến máy bay và tàu vũ trụ. Tuy nhiên, việc phân tích và thiết kế vỏ liên hợp composite là một thách thức lớn do sự phức tạp về mặt hình học, vật liệu và điều kiện biên. Theo [tài liệu gốc], việc mô phỏng chính xác ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite đòi hỏi các phương pháp phân tích tiên tiến và khả năng tính toán mạnh mẽ.

II. Vấn Đề Nghiên Cứu Dao Động Vỏ Gân Gia Cường Composite

Trong quá trình thiết kế và vận hành các kết cấu vỏ liên hợp composite, vấn đề dao động là một yếu tố quan trọng cần được xem xét. Dao động có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng như mỏi vật liệu, hư hỏng kết cấu và giảm hiệu suất hoạt động. Đặc biệt, các tần số dao động riêng của kết cấu cần được xác định chính xác để tránh hiện tượng cộng hưởng, có thể dẫn đến phá hủy kết cấu. Việc xác định tần số dao động riêng của vỏ liên hợp composite có gân gia cường là một bài toán phức tạp do sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố như hình dạng, kích thước, vật liệu và điều kiện biên. Các gân gia cường có thể làm thay đổi đáng kể đặc tính dao động của vỏ composite, do đó cần có các phương pháp phân tích chính xác để đánh giá ảnh hưởng của chúng.

2.1. Ảnh Hưởng của Gân Gia Cường Đến Tần Số Dao Động

Gân gia cường là các thành phần kết cấu được sử dụng để tăng cường độ bền và độ cứng của vỏ composite. Các gân gia cường có thể được bố trí theo nhiều cách khác nhau, ví dụ như gân gia cường trong, gân gia cường ngoài hoặc kết hợp cả hai. Việc bố trí và kích thước của gân gia cường có ảnh hưởng đáng kể đến tần số dao động riêng của vỏ composite. Theo [tài liệu gốc], việc tăng số lượng gân gia cường thường dẫn đến tăng tần số dao động riêng, nhưng cũng có thể làm thay đổi hình dạng dao động của kết cấu.

2.2. Thách Thức trong Phân Tích Dao Động Vỏ Composite Gân

Việc phân tích dao động của vỏ composite có gân gia cường đặt ra nhiều thách thức đối với các kỹ sư thiết kế và phân tích kết cấu. Các phương pháp truyền thống như phân tích modal và phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) có thể gặp khó khăn trong việc xử lý các kết cấu phức tạp có độ chính xác cao, đặc biệt ở dải tần số cao. Ngoài ra, việc mô hình hóa chính xác các gân gia cường và liên kết giữa chúng với vỏ composite cũng là một vấn đề nan giải. Các phần mềm thương mại như ANSYS và ABAQUS có thể được sử dụng để phân tích dao động của vỏ composite, nhưng đòi hỏi người dùng phải có kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tế.

III. Phương Pháp Phần Tử Liên Tục Cho Phân Tích Động Lực Học

Phương pháp phần tử liên tục (CEM), hay còn gọi là phương pháp ma trận độ cứng động lực học (DSM), là một phương pháp số học được sử dụng để phân tích ứng xử động lực học của các kết cấu phức tạp. CEM dựa trên việc chia kết cấu thành các phần tử liên tục nhỏ hơn, mỗi phần tử được mô tả bằng một ma trận độ cứng động lực học. Các ma trận này sau đó được kết hợp với nhau để tạo thành một ma trận độ cứng tổng thể của kết cấu. Ưu điểm chính của CEM là khả năng mô hình hóa kết cấu một cách chính xác và hiệu quả hơn so với phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), đặc biệt là trong việc xác định các tần số dao động riêng và ứng suất trong kết cấu. CEM cũng cho phép giảm đáng kể thời gian tính toán và yêu cầu về tài nguyên máy tính so với FEM.

3.1. Ưu Điểm của Phương Pháp Phần Tử Liên Tục CEM

Phương pháp phần tử liên tục (CEM) mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống trong phân tích ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite. CEM cho phép mô hình hóa chính xác hình dạng phức tạp và các đặc tính vật liệu của vỏ composite, bao gồm cả ảnh hưởng của gân gia cường. CEM cũng có khả năng xác định các tần số dao động riêng cao hơn so với FEM, do đó phù hợp hơn cho việc phân tích các kết cấu hoạt động ở dải tần số cao. Hơn nữa, CEM thường yêu cầu ít phần tử hơn so với FEM để đạt được độ chính xác tương đương, giúp giảm đáng kể thời gian tính toán và yêu cầu về tài nguyên máy tính.

3.2. Các Bước Triển Khai Phương Pháp Phần Tử Liên Tục

Việc triển khai phương pháp phần tử liên tục (CEM) bao gồm một số bước chính. Đầu tiên, kết cấu được chia thành các phần tử liên tục nhỏ hơn. Tiếp theo, ma trận độ cứng động lực học của mỗi phần tử được xác định dựa trên các đặc tính vật liệu và hình học của phần tử đó. Sau đó, các ma trận này được kết hợp với nhau để tạo thành ma trận độ cứng tổng thể của kết cấu. Cuối cùng, phương trình dao động của kết cấu được giải để xác định các tần số dao động riêng và hình dạng dao động tương ứng. Các phần mềm như MATLAB có thể được sử dụng để triển khai các thuật toán CEM.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Ứng Xử Động Lực Học Vỏ Composite

Luận văn này trình bày kết quả nghiên cứu về ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite có gân gia cường sử dụng phương pháp phần tử liên tục. Các kết quả cho thấy rằng phương pháp này có thể được sử dụng để xác định chính xác các tần số dao động riêng và hình dạng dao động của kết cấu. Các kết quả cũng cho thấy rằng việc bố trí và kích thước của gân gia cường có ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính dao động của vỏ composite. Các kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế của vỏ liên hợp composite nhằm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cụ thể.

4.1. So Sánh và Kiểm Chứng Kết Quả Với Các Nghiên Cứu Khác

Để đảm bảo tính chính xác của kết quả nghiên cứu, các kết quả thu được từ phương pháp phần tử liên tục được so sánh với các kết quả từ các nghiên cứu khác sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và các phương pháp phân tích khác. Các so sánh cho thấy rằng phương pháp phần tử liên tục cho kết quả tương đương hoặc tốt hơn so với các phương pháp khác, đồng thời giảm đáng kể thời gian tính toán. Theo [tài liệu gốc], hệ số so sánh Qmn giữa CEM và FEM cho thấy sự tương đồng cao giữa hai phương pháp.

4.2. Phân Tích Ảnh Hưởng Của Các Thông Số Thiết Kế

Nghiên cứu cũng tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của các thông số thiết kế khác nhau đến ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite. Các thông số này bao gồm số lượng và vị trí của gân gia cường, góc định hướng sợi của vật liệu composite, và điều kiện biên của kết cấu. Kết quả cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số này có thể dẫn đến cải thiện đáng kể đặc tính dao động của vỏ composite.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Tiếp Theo

Luận văn này đã trình bày một nghiên cứu về ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite có gân gia cường sử dụng phương pháp phần tử liên tục. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp này là một công cụ hiệu quả và chính xác để phân tích ứng xử động lực học của các kết cấu phức tạp. Các kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế của vỏ liên hợp composite nhằm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cụ thể. Các phương pháp này còn có thể được cải tiến để giải các bài toán tối ưu hóa kết cấu phức tạp.

5.1. Tổng Kết Các Kết Quả Nghiên Cứu Chính

Các kết quả nghiên cứu chính của luận văn bao gồm việc xác định chính xác các tần số dao động riêng và hình dạng dao động của vỏ liên hợp composite có gân gia cường sử dụng phương pháp phần tử liên tục. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc bố trí và kích thước của gân gia cường có ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính dao động của vỏ composite. Các kết quả này đã được so sánh và kiểm chứng với các kết quả từ các nghiên cứu khác, cho thấy tính chính xác và hiệu quả của phương pháp phần tử liên tục.

5.2. Đề Xuất Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Trong Tương Lai

Trong tương lai, nghiên cứu có thể được mở rộng để phân tích ứng xử động lực học của vỏ liên hợp composite trong các điều kiện phức tạp hơn, chẳng hạn như khi chịu tải trọng động hoặc khi có sự hiện diện của các khuyết tật. Nghiên cứu cũng có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp tối ưu hóa thiết kế của vỏ liên hợp composite dựa trên phương pháp phần tử liên tục. Thêm vào đó, việc tích hợp phương pháp phần tử liên tục với các phương pháp phân tích khác, chẳng hạn như phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), có thể mang lại những kết quả tốt hơn trong việc mô hình hóa các kết cấu phức tạp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

DAI HOC BACH KHOA HA NOI LUAN VAN THAC Si Nghiên cứu ứng xử động lực học của võ liên hợp composife có gần gia cường trong và ngoài sử dụng phương pháp Phần tử liên tục NGUYÊN QUỐC TÙNG hung.ng211281M@sis husl. Neanh Kỹ thuật cơ điện tử Giảng viên hướng dẫu: _ PGS. Nguyễn Mạnh Cường Chữ kỷ của GVIID. Trưởng: Cơ khí Khoa: Co điện lử HÀ NỘI, 04/2023 DÈ TÀI LUẬN VĂN học của vô liên hợp compositc có gân gia cường trong và ngoài sử đụng phương pháp Phần tử liên tục Giáo viên hưởng dẫn ý và ghỉ rõ họ tên.

Lời cảm on Trong suỏt quá trình nghiên cửu vả hoản thành đề tải luận văn của mình, tôi đã nhận được sự giúp đỡ và hỗ trợ rất nhiều tử nhiều người. Vì vậy, tôi xin được gửi lới cảm ơn chân thành đến những người đã góp phân làm cho tuận văn của lôi trở thành biện thục Đầu tiền, tôi xin gửi lời cảm on đến thảy giáo hướng dan ctia minh PSG. Nguyễn Mạnh Cường, đã đành nhiễu thời gian và làm huyết dể hướng dẫn, hỗ trợ vả động viên tôi trong quá trình nghiên cửu và hoàn thành luận văn này. Tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn đến các giảng viên của khoz/ trường/ viện cấp cho tôi nhùng kiến thức quý báu, kinh nghiệm, sự động viên và tạo điểu kiện, méi trường thuận lợi để tôi có thể nghiên cứn trong suốt thời gian học tập tar trường đại học Bảch Khoa thời gian qua.

Ngoài ra, lôi cũng xin cảm ơn đến các bạn sinh viên cũng đang theo học cao học đã giúp đố tôi trong quá trình nghiên cửu, học tập là hai ban sinh viên khóa ó1 là Nguyễn Tuần Hài, Tạ Văn Cường và một bạn sinh viên khỏa 60 là Phạm Công. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm øn đến gia đình, bạn bè vả những người thân yêu đã luôn động viên, ủng hộ va giúp đỡ tôi trong suốt chặng đuởng này Một lắn nữa, tôi xin chản thành cảm ơn tất cả những, người đã dóng gop để giúp tôi hoàn thành để tải luận văn của mình. Tôi hy vọng đề tài cúa mình sẽ đồng góp một phần nhỏ cho khoa học, kỹ thuật của nước nhà. Tóm tắt luận văn luôn văn nghiên cứu vẻ phương pháp phẩn tử liên lạc hay còn gọi lả phương pháp độ cứng động lực học, cụ thể là một phương pháp sử dụng hảm đạng đúng của một số phần tử là vỏ trụ, vỏ nón, gân tăng cúng hay gân gia cuởng,, đề phân tích ứng xử động lực học của vỏ liên hợp thay vi sử dụng phương, pháp phần tử hữu bạn.

Ở đây vỏ liên hợp là lễ hợp gắm nhiễu phần tử kể trên, vi dụ như vỏ trụ ghép với vỏ nón kết hợp với gân tăng củng. Bản chất của phương, pháp là tim ra ma trận độ củng liên hệ giữa chuyển vị và lực kích thích. Bên trong ma trận có chửa thành phân vận tốc góc sẽ là biển cho trước (trong một đải nảo đó) dễ giải hệ phương trình tìm ra đường đặc tỉnh, tử đó dảnh giá đuợc các tắn số cộng hưởng của vỏ liên hợp. Chương 3 trong luận văn sẽ trình bảy các kết quả nghiên cửu cũng như so sánh với kết quả các bải bảo khác.

HỌC VIỄN ý vẻ nhỉ 18 ho tem MỤC TỤC CHUONG 1. TONG QUAN VE DE TAL 1.1 Tổng quan về vật liệu composite vả vẻ liên hợp.11 Tổng quan vềvậtliệu comnposite.Vô liên hợp.2 Bài toán dao đông trong thực tế 2 1.3 Một vài nghiên cứu trên thế giới sử đụng các phương pháp khác.4 Mội vải nghiên cửu tại Việt Nam 5 15 Kétluan 6 CHƯƠNG 2. LÝ THUYÉT CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PHẢN TỬ LIÊN TỤC 2. Tổng quan về phần tử liên tục.2 __ Tỏm lược vẻ các buỏc thục hiện phương pháp.

8 23 Một vài phương pháp tỉnh tần số dao động 12 2. Phươngpháp giải trực tiếp.2 Phương pháp vẽ đồ thị 13 2. Các phân tử liên tục và mô hình sử dụng làm đối trọng nghiễn cứu.5 Lỷ thuyết cơ bân về vật liệu composile.1 Một số giả thiết 1s 2.2 Chuyển đổi hệ trục tọa độ của biển dang va ting suất.3 Quan hệ biến đạng và ứng suất.6 _ Lýthuyết biển đạng cất bậc nhất 19 2.1 Quan hệ biến dạng - chuyển vị.2 Phương trình tổng hợp ứng suất và moment, 20 2.63 Hệ số độ cúng tổng của các lớp vật liệu.64 Thương tình chuyên động.7 Ma trận đô cúng đông lực hoc 2 37.1 Ce vector trạng thá.2 Matrận chuyển của các modc đối xúng Ÿ.73 Matrậnđộ cứng động lực hoc ẨÍØ)„.4 Điều kiện ghép nỗi các ma trận Ấ(®}.„ thành ma trận vỏ liên hop 28 CHUONG 1. TONG QUAN VE DE TAI Trong chương nảy, tác giả sẽ đi vảo phản tích tổng quan về vật liệu composite, định nghĩa vẻ vỏ liên hợp vả bải toán dao động trong thực tế.

Ngoài ra trong chương nảy sẽ nêu ra sơ lược về tình hình nghiên cửu trong nước và quốc tế 1.1 Tông quan về vật liệu composite và vỏ liên hợp 1. Tổng quan vé vat ligu composite ‘Vat ligu composite hay còn gọi là vật liêu tỏ hợp lả loại vật liêu được cầu tạo từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau. Một trong số các vật liệu đó sẽ lả chất nên đóng vai trở liên kết các vật liêu lại lại với nhau. Các vật liệu khác sẽ đóng.

vai trò là vật liệu gia cường, có thể có dạng sợi, hạt, miếng nhỏ. Vật liêu nên thường là liên tục, vi dụ như bê tông là vật liệu nên và được gia cường bằng sợi thép, nhựa epoxy được gia cưởng bằng sợi carbon. Tuy nhiên trong luận văn này: chỉ nghiên cửu vật liệu composite có vật liêu gia cường đạng sợi. Cơ tính của vật liệu composite phụ thuộc chủ yêu vao vật liệu gia cường vả hướng của sợi gia cưởng, tuý vào ứng dụng và hướng tác dụng lực mả chọn loại vật liêu và hưởng vật liệu cho phủ hợp.

Protection Matrix ‘Thermosecang :pogester, Phenolic, epee Themmaplosdc:PP PE, ,PA Reinforcement fibres “Chay con, fax ram her Hình 1.1 Hinh minh họa các lớp vật liệu composite (huips:/wwww.in/ESA_Multimedia/Images/2013/12/Multi- layered_composite_material) 8o với vật liệu kim loại, vật liệu composite cỏ trọng lượng nhỏ, độ bẻn, độ cứng, và đô bên mỏi cao hơn vả khả năng chịu va đập tốt hơn. Vật liệu composite có thể được ứng dụng cho xây dựng nhả cửa, cây cầu, các cảu trúc thân tau thuỷ, than xe đua, bòn chứa dung dịch, đặc biệt la tau ngam, may bay vả tàu vũ trụ. Tuy nhiên điểm hạn chế của vật liệu eomposite đó là giá thành cao, khỏ chế tạo do yêu cầu vẻ ứng dụng đa dạng, quy trình sửa chữa nghiêm ngặt, ứng xử cơ học. phức tạp do đó tôn nhiêu thời gian nghiên cứu trước khi ứng dụng.

Ví dụ thực tế cho ứng dụng vật liêu composite 46 la may bay Airbus 320 cỏ một vai b6 phan được chế tạo bằng composite, bao gồm cảnh vả đuôi máy bay. Điều nảy giúp khôi lượng giảm 800 kg so với sử dụng nhôm hợp kim.10 Vỏ trụ với 4 gân gia cường.11 Hình chiều isometric của vỏ trụ 4 gân.12 Để thị đường đặc linh của kết cấu 4 (vật liệu 8.13 Mô hình tru bậc Hình 3.14 Hình chiều isometric cia trụ bậc.15 Để thị đuờng đặc tỉnh của kế! cầu 5 bằng vật liệu7 ;q -P).16 Dễ thị đường đặc tính của kết cầu 5 bằng vật liệu 7 (C-F).17 Các tắn số cộng hướng ứng với số lớp khác nhan. MỤC LỤC HÌNH ẢNH 11 Hinh mình họa các lớp vật liệu composite yww.intESA MultimediaTmages/2013/12/Mult- layered composite material).2 Hinh dang tam ngầm Collin Class của hãng ASC (https.com/news- networkedilorial/nelwork/interac/long form/submnarinedossicr/index html).3 Cac ngnén gầy đao động trên may bay A320 của hang Airbus (Atips cropeop.comv airframe-vibratians/} 2 Hinh 14 Bổn chứa nước mưa cd pan gia cường ngoi (https /2nww.au/pipeline-larls- L36001Ir/) ke 1Tình 1.5 Ilinh minh hoa đường cong đáp ứng giữa chuyển vị và tần số Hinh 1.6 Hinh minh hoa FEM (htps:/learsharewithdp.7 V6 trụ có đồng thời gân gia cường trong và ngoài.8 Lĩnh dạng trước và sau khi biến dạng của lâm theo giả thiết Kirchhoff (hình ảnh được lây !ử sách [5]) 9 Ilnh 19 Iĩnh dạng trước và sau khi biển dạng của tám theo giả thiết FSDT.10 Một lớp vật liệu cùng hệ tọa độ địa phương (hinh ảnh được lấy từ sách [sp 4 Hinh 1.11 Minh hoa ghép néi ma trận độ cửng.12 Lực kich thích tại một đâu của vỏ trụ. I Hình dạng và hệ trục tọa độ của vỏ nứn.2 Ba trường hợp của góc Œ.3 Môi lóp vài liệu trong hệ tọa độ địa phương COz1z2zx3 15 Hình 2.4 Một lớp vật liệu chu trạng thái ứng suất.5 Hệ tọa độ các lớp vật liệu và cách đánh số từng lớp.6 Ma trận chuyển trạng thải các chuyên vị 24 llinh 2.7 Ma tràn chuyên trạng thái các chuyển vị.8 Ghép nổi ma trận 3 phần tử.1 Vỏ trụ cỏ một gắn gia cường ngoài.2 Kết câu vỏ liên hợp nón, trụ đổi xứng có gần trong 33 Hinh 3.3 Dé thị đường đặc tỉnh của kết cầu 1 (vật liệu 1).4 Đỏ thị đường dãc tỉnh kết cáu1 (vật liện 2).5 Kết câu nón Irụ và gần ngoài 35 Hình 3.6 Dễ thị đường đặc tinh của kết câu 2 (vật liệu 3) 36 Hình 3.7 Kết cầu vỏ liên hợp nón, trụ có gân trong vả ngoài.8 Đã thị đường dắc linh của kết câu 3 (vật liệu 4).9 Đẻ thí đường đắc lính của kết cầu 3 (vật liệu 5) 39 DB Tổng KẾt.

nho more sonoe. KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU.1 5o sánh kiểm chứng kết quả của phương pháp với các nghiên cứu khác 31 3.1 Dao động của vỏ trụ có một gân gia cường ngoài.2 Dao động của vỏ trụ có hai bặc. Dao động của vỏ đối xứng gồm nón, trụ và năm gan trong. Dao động của vỏ nón, trụ và mmội gân ngoài 35 3.3 Dao động của vỏ nén, trụ vả một gân trong và một gân ngoài.24 Dao động của vỏ trụ có 4 gân gia cường.5 Dao động của vỏ Irụ bậc có 2 gân gia cường 42 33 Dánhgiávà kết mận.

46 KẾT LUẬN VẢ HƯỚNG PHÁT TRIEN DE TAT. Kết luận AT Huớng phát triển của dễ tài. TÀI LIỆU THAM KHẢO. MỤC LỤC HÌNH ẢNH 11 Hinh mình họa các lớp vật liệu composite yww.intESA MultimediaTmages/2013/12/Mult- layered composite material).2 Hinh dang tam ngầm Collin Class của hãng ASC (https.com/news- networkedilorial/nelwork/interac/long form/submnarinedossicr/index html).3 Cac ngnén gầy đao động trên may bay A320 của hang Airbus (Atips cropeop.comv airframe-vibratians/} 2 Hinh 14 Bổn chứa nước mưa cd pan gia cường ngoi (https /2nww.au/pipeline-larls- L36001Ir/) ke 1Tình 1.5 Ilinh minh hoa đường cong đáp ứng giữa chuyển vị và tần số Hinh 1.6 Hinh minh hoa FEM (htps:/learsharewithdp.7 V6 trụ có đồng thời gân gia cường trong và ngoài.8 Lĩnh dạng trước và sau khi biến dạng của lâm theo giả thiết Kirchhoff (hình ảnh được lây !ử sách [5]) 9 Ilnh 19 Iĩnh dạng trước và sau khi biển dạng của tám theo giả thiết FSDT.