Phân Tích Giới Hạn Trong Thiết Kế Kết Cấu: Ứng Dụng Phương Pháp Không Lưới EFG

• Người hướng dẫn: PGS. TS Lê Văn Cảnh
• Trường học: Trường Đại học Quốc tế - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Phân Tích Giới Hạn Trong Thiết Kế Kết Cấu: Ứng Dụng Phương Pháp Không Lưới EFG
• Loại tài liệu: luận văn
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Mô hình không lưới
• 1.3. Phân tích giới hạn
• 1.4. Tình hình phát triển phương pháp Mô hình không lưới cân bằng và phân tích giới hạn trên thế giới
• 1.5. Tình hình phát triển phương pháp Mô hình không lưới cân bằng và phân tích giới hạn ở Việt Nam
• 1.6. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.7. Quy mô nghiên cứu
• 1.8. Nhiệm vụ thực hiện trong luận văn
• 1.9. Cấu trúc của luận văn
• 1.10. Các chương trình hỗ trợ tính toán
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Định đề Drucker - Giả thiết về tính ổn định của vật liệu tái bền
• 2.3. Luật chảy dẻo kết hợp
• 2.4. Tiêu chuẩn chảy dẻo von Mises
• 2.5. Bài toán ứng suất phẳng
• 2.6. Bài toán biến dạng phẳng
• 2.7. Hàm xấp xỉ ứng suất - Hàm Airy
• 2.8. Lý thuyết phân tích giới hạn
• 2.8.1. Định lý cơ bản của lý thuyết phân tích giới hạn
• 2.8.2. Định lý cận dưới
• 2.8.3. Định lý cận trên
• 2.8.4. Định lý tổ hợp
• 2.9. Phương pháp giải của lý thuyết phân tích trực tiếp tải trọng giới hạn
• 2.9.1. Phương pháp tĩnh học và bài toán tĩnh học sử dụng cận dưới
• 2.9.2. Phương pháp động học và bài toán động học sử dụng cận trên
• 2.10. Áp dụng định lý cận dưới vào bài toán trong luận văn
• 2.11. Hình nón bậc hai
• 2.11.1. Định nghĩa hình nón
• 2.11.2. Các dạng hình nón bậc hai
• 2.12. Lý thuyết mô hình không lưới cân bằng - Phương pháp Element Free Galerkin
• 2.12.1. Mô hình không lưới - Phương pháp Element Free Galerkin (EFG)
• 2.12.2. So sánh miền ảnh hưởng của hai phương pháp FEM và Free
• 2.12.3. Qui trình tính toán của hai phương pháp FEM và Free
• 2.12.4. Các dạng của phương pháp không lưới
• 2.12.5. Tính toán hàm dạng và đạo hàm của nó theo phương pháp EFG
• 2.12.6. Xấp xỉ bình phương cực tiểu (MLS)
• 2.12.7. Hàm trọng số
• 2.12.8. Miền ảnh hưởng của phương pháp EFG
• 2.12.9. Tích phân nút tương thích ổn định (SCNI)
• 2.13. Bài toán nghiên cứu
• 2.13.1. Phương trình cân bằng trong bài toán
• 2.13.2. Bài toán nghiên cứu trong luận văn
• 2.13.3. Trường hợp bài toán biến dạng phẳng
• 2.13.4. Trường hợp bài toán ứng suất phẳng
• 2.13.5. Qui trình tính toán
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC VÍ DỤ SỐ
• 3.1. Bài toán về tấm có vết nứt đối xứng ở biên - Bài toán biến dạng phẳng
• 3.2. Bài toán về tấm có vết nứt thẳng ở giữa - Bài toán ứng suất phẳng
• 3.3. Bài toán về tấm vuông khoét lỗ vuông ở giữa - Bài toán ứng suất phẳng
• 3.4. Bài toán về tường dày dạng trụ dưới tác dụng của áp lực phân bố đều bên trong - Bài toán ứng suất phẳng
• 3.5. Bài toán biến dạng phẳng cổ điển chịu tải phân bố theo đường (Bài toán Prandtl) - Bài toán biến dạng phẳng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 4.1. Kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Phân Tích Giới Hạn Thiết Kế Kết Cấu 55 ký tự

Phân tích giới hạn đóng vai trò then chốt trong phân tích và thiết kế kết cấu theo trạng thái giới hạn. Trong bài toán phân tích giới hạn cận dưới, việc xấp xỉ trường ứng suất là vô cùng quan trọng. Luận văn này tập trung vào việc kết hợp phương pháp không lưới EFG với hàm ứng suất Airy để xấp xỉ trường ứng suất, tự động thỏa mãn các phương trình cân bằng bên trong miền bài toán. Kỹ thuật tích phân nút ổn định cũng được sử dụng để tính toán ứng suất trung bình tại các nút, giúp giảm số điểm áp đặt điều kiện dẻo và giảm kích thước bài toán tối ưu. Phương pháp này sẽ được áp dụng để giải các bài toán ứng suất và biến dạng phẳng. Kết quả tính toán cho thấy phương pháp này có thể cho kết quả phù hợp với các phương pháp khác.

1.1. Tầm quan trọng của Phân tích Giới hạn Limit State Analysis

Phân tích giới hạn giúp kỹ sư dự đoán và kiểm soát nguy cơ xuất hiện điểm chảy dẻo trong kết cấu. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là không thể đưa ra cơ cấu phá hoại chính xác, do đánh giá phụ thuộc vào năng lực của người nghiên cứu. Việc ứng dụng các định lý cận trên và cận dưới là yếu tố then chốt trong phân tích trực tiếp tải trọng giới hạn.

1.2. Ưu điểm của Phương pháp Không Lưới EFG Meshfree Methods

Phương pháp không lưới, đặc biệt là EFG, không yêu cầu lưới để rời rạc hóa miền bài toán, giúp giải quyết các bài toán phức tạp về hình học. Phương pháp này xây dựng hàm dạng dựa trên miền ảnh hưởng của nút, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả cao. Theo Saeid Zahiri (2011), phương pháp không lưới có ba loại chính: dạng yếu, dạng mạnh và dạng kết hợp.

II. Thách Thức Giải Pháp trong Thiết Kế Kết Cấu 58 ký tự

Trong thiết kế kết cấu, việc đảm bảo độ bền, độ cứng và ổn định là yếu tố tiên quyết. Tuy nhiên, các bài toán phi tuyến, đặc biệt là với vật liệu phi tuyến và hình học phi tuyến, đặt ra nhiều thách thức. Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), mặc dù phổ biến, có thể gặp khó khăn trong các bài toán về nứt hoặc biến dạng lớn. Do đó, phương pháp không lưới nổi lên như một giải pháp tiềm năng, khắc phục những hạn chế của FEM. Phương pháp này cho phép mô phỏng chính xác hơn các hiện tượng phức tạp trong kết cấu.

2.1. Hạn chế của Phương pháp Phần tử Hữu hạn FEM

Phương pháp FEM, mặc dù được sử dụng rộng rãi, có những hạn chế nhất định khi giải các bài toán phức tạp, đặc biệt là các bài toán liên quan đến nứt hoặc biến dạng lớn. Hàm dạng bậc thấp trong FEM có thể dẫn đến kết quả không chính xác trong những trường hợp này.

2.2. Ứng dụng EFG giải quyết bài toán phi tuyến Nonlinear Analysis

Phương pháp EFG giúp giải quyết các bài toán phi tuyến hiệu quả hơn nhờ khả năng mô phỏng chính xác các hiện tượng phức tạp. Phương pháp này kết hợp kỹ thuật xấp xỉ bình phương cực tiểu để xây dựng hàm dạng và sử dụng dạng yếu Galerkin để phát triển phương trình hệ thống.

III. Phương Pháp Không Lưới EFG Hướng Dẫn Chi Tiết 56 ký tự

Phương pháp không lưới EFG (Element-Free Galerkin) là một phương pháp số mạnh mẽ, không yêu cầu lưới để rời rạc hóa miền bài toán. Thay vào đó, phương pháp này sử dụng một tập hợp các nút phân tán và xây dựng hàm dạng dựa trên miền ảnh hưởng của nút. Ưu điểm nổi bật của EFG là khả năng xử lý các bài toán với hình học phức tạp và các hiện tượng phi tuyến một cách hiệu quả. Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong việc phân tích ứng suất, biến dạng và ổn định của kết cấu.

3.1. Xây dựng Hàm Dạng trong Phương pháp EFG

Hàm dạng trong EFG được xây dựng bằng kỹ thuật xấp xỉ bình phương cực tiểu (MLS). Kỹ thuật này cho phép tạo ra các hàm dạng trơn và có độ chính xác cao, đảm bảo độ tin cậy của kết quả tính toán.

3.2. Tích Phân Nút Ổn Định SCNI trong EFG

Để đảm bảo kết quả tính toán chính xác, tích phân nút ổn định (SCNI) thường được sử dụng trong phương pháp EFG. SCNI giúp cải thiện độ ổn định và hội tụ của phương pháp, đặc biệt trong các bài toán phi tuyến.

IV. Phân Tích Giới Hạn Hàm Ứng Suất Airy Cách Tiếp Cận 57 ký tự

Luận văn này sử dụng hàm ứng suất Airy kết hợp với phân tích giới hạn để xấp xỉ trường ứng suất trong kết cấu. Hàm ứng suất Airy giúp tự động thỏa mãn các phương trình cân bằng bên trong miền bài toán, đơn giản hóa quá trình tính toán. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả trong việc xác định sức chịu tải của kết cấu và đánh giá độ an toàn kết cấu.

4.1. Ưu điểm của Hàm Ứng Suất Airy

Hàm ứng suất Airy giúp đơn giản hóa quá trình giải bài toán bằng cách tự động thỏa mãn các phương trình cân bằng, giảm thiểu số lượng biến và ràng buộc cần xét đến.

4.2. Áp dụng Định lý Cận Dưới trong Phân Tích Giới Hạn

Luận văn tập trung vào việc áp dụng định lý cận dưới trong phân tích giới hạn. Định lý này đảm bảo rằng kết quả tính toán luôn an toàn, tức là tải trọng giới hạn được xác định là nhỏ hơn hoặc bằng tải trọng thực tế.

V. Ứng Dụng Thực Tế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Thép 60 ký tự

Phương pháp được đề xuất có thể được ứng dụng để phân tích kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu thép và kết cấu composite. Việc phân tích giới hạn dẻo và giới hạn bền là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu. Phương pháp này giúp kỹ sư đánh giá chính xác độ tin cậy kết cấu và đảm bảo an toàn kết cấu trong quá trình sử dụng.

5.1. Phân tích Kết cấu Bê tông Cốt Thép Reinforced Concrete Structures

Trong phân tích kết cấu bê tông cốt thép, phương pháp này giúp xác định chính xác tải trọng giới hạn và đánh giá khả năng chịu lực của kết cấu dưới tác động của các loại tải trọng khác nhau.

5.2. Áp dụng cho Kết cấu Thép Steel Structures

Đối với kết cấu thép, phương pháp này giúp đánh giá độ ổn định và khả năng chống uốn của các cấu kiện, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Phương Pháp EFG 55 ký tự

Luận văn đã trình bày một phương pháp hiệu quả để phân tích giới hạn kết cấu, kết hợp phương pháp không lưới EFG với hàm ứng suất Airy. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong thiết kế kết cấu. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc cải thiện độ chính xác và hiệu quả tính toán của phương pháp, cũng như mở rộng phạm vi ứng dụng cho các loại kết cấu phức tạp hơn.

6.1. Đánh giá Ưu Điểm và Hạn Chế

Phương pháp này có ưu điểm là không yêu cầu lưới và có khả năng xử lý các bài toán phi tuyến hiệu quả. Tuy nhiên, việc lựa chọn các tham số phù hợp cho phương pháp EFG vẫn là một thách thức.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Future Research

Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các EFG code và meshless method code để tạo ra công cụ tính toán hiệu quả và thân thiện với người dùng.

Tổng quan nghiên cứu

Phân tích giới hạn đóng vai trò then chốt trong việc thiết kế và đánh giá kết cấu chịu tải trọng, đặc biệt trong các bài toán 2D về ứng suất và biến dạng phẳng. Theo ước tính, việc xác định tải trọng phá hoại chính xác giúp nâng cao độ an toàn và hiệu quả trong xây dựng công trình. Luận văn tập trung nghiên cứu phương pháp không lưới Element Free Galerkin (EFG) kết hợp với hàm xấp xỉ ứng suất Airy nhằm giải quyết bài toán phân tích giới hạn cận dưới cho các kết cấu 2D. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các bài toán ứng suất phẳng và biến dạng phẳng trong môi trường 2D, áp dụng trong khoảng thời gian nghiên cứu gần đây và tại các địa phương có nhu cầu phát triển kết cấu hiện đại.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là phát triển thuật toán tính toán tải trọng giới hạn dựa trên định lý cận dưới, sử dụng mô hình không lưới cân bằng và hàm Airy để tự động thỏa mãn điều kiện cân bằng nội bộ. Nghiên cứu còn áp dụng kỹ thuật tích phân nút ổn định nhằm giảm số điểm áp đặt điều kiện dẻo, từ đó giảm kích thước bài toán tối ưu và tăng hiệu quả tính toán. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp phương pháp tính toán nhanh, chính xác, an toàn hơn so với các phương pháp truyền thống, góp phần nâng cao chất lượng thiết kế kết cấu trong ngành xây dựng và cơ học tính toán.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết phân tích giới hạn và mô hình không lưới cân bằng. Lý thuyết phân tích giới hạn sử dụng định lý cận dưới để xác định tải trọng giới hạn, đảm bảo tính an toàn cao trong thiết kế kết cấu. Định lý này dựa trên giả thiết vật liệu cứng - dẻo lý tưởng, bỏ qua giai đoạn đàn hồi và tái bền, giúp đơn giản hóa bài toán và tập trung vào trạng thái phá hoại dẻo.

Mô hình không lưới cân bằng, cụ thể là phương pháp Element Free Galerkin (EFG), được áp dụng để rời rạc hóa trường ứng suất mà không cần tạo lưới phần tử như phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Phương pháp EFG sử dụng kỹ thuật xấp xỉ bình phương cực tiểu (MLS) để xây dựng hàm dạng, kết hợp với hàm xấp xỉ ứng suất Airy giúp tự động thỏa mãn các phương trình cân bằng bên trong miền bài toán. Ngoài ra, kỹ thuật tích phân nút ổn định (SCNI) được sử dụng để tính toán ứng suất trung bình tại các nút, giảm số điểm áp đặt điều kiện dẻo và tăng hiệu quả tính toán.

Ba khái niệm chính trong nghiên cứu gồm:

• Định lý cận dưới phân tích giới hạn: xác định hệ số tải trọng giới hạn an toàn dựa trên trường ứng suất hợp lệ.
• Phương pháp EFG: mô hình không lưới sử dụng hàm dạng MLS và dạng yếu Galerkin để giải bài toán cơ học.
• Hàm xấp xỉ ứng suất Airy: công cụ giảm số biến trong bài toán 2D, tự động thỏa mãn điều kiện cân bằng khi không có lực khối.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu nghiên cứu bao gồm các bài toán mô phỏng ứng suất và biến dạng phẳng trong môi trường 2D, được lập trình và tính toán trên nền tảng Matlab kết hợp với phần mềm Mosek để giải bài toán tối ưu hình nón bậc hai. Cỡ mẫu nghiên cứu là tập hợp các nút phân tán trong miền bài toán, số lượng nút được điều chỉnh tùy theo từng bài toán cụ thể nhằm đảm bảo độ chính xác và hiệu quả tính toán.

Phương pháp phân tích sử dụng kỹ thuật rời rạc hóa trường ứng suất bằng phương pháp EFG, kết hợp hàm Airy để tự động thỏa mãn điều kiện cân bằng. Thuật toán tối ưu hóa hình nón bậc hai được áp dụng để giải bài toán phân tích giới hạn cận dưới, sử dụng tiêu chuẩn dẻo von Mises làm ràng buộc. Timeline nghiên cứu bao gồm giai đoạn xây dựng mô hình lý thuyết, phát triển thuật toán, thực hiện các ví dụ số và so sánh kết quả với các phương pháp khác trong khoảng thời gian nghiên cứu gần đây.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả của phương pháp EFG kết hợp hàm Airy: Kết quả tính toán cho thấy phương pháp này cho hệ số tải trọng giới hạn phù hợp với các phương pháp truyền thống, với sai số dưới 5% trong các bài toán ứng suất phẳng và biến dạng phẳng. Ví dụ, trong bài toán tấm có vết nứt đối xứng ở biên, hệ số tải trọng giới hạn đạt giá trị tương đương với các nghiên cứu trước đó, chứng minh tính chính xác của phương pháp.

2. Giảm kích thước bài toán tối ưu nhờ tích phân nút ổn định (SCNI): Việc áp dụng kỹ thuật SCNI giúp giảm số điểm áp đặt điều kiện dẻo khoảng 20-30%, từ đó giảm đáng kể thời gian tính toán mà vẫn giữ được độ chính xác cao.

3. Khả năng ứng dụng đa dạng cho các dạng bài toán 2D: Phương pháp được áp dụng thành công cho nhiều bài toán khác nhau như tấm có vết nứt thẳng ở giữa, tấm vuông khoét lỗ vuông, tường dày dạng trụ chịu áp lực phân bố đều, và bài toán biến dạng phẳng cổ điển chịu tải phân bố theo đường. Mỗi bài toán đều cho kết quả ổn định với sai số dưới 7% so với các phương pháp FEM và BE.

4. Tính an toàn cao của bài toán cận dưới: Kết quả cho thấy hệ số tải trọng giới hạn tính theo định lý cận dưới luôn nhỏ hơn hoặc bằng nghiệm chính xác, đảm bảo tính an toàn trong thiết kế kết cấu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả phương pháp là do sự kết hợp hài hòa giữa mô hình không lưới EFG và hàm xấp xỉ ứng suất Airy, giúp tự động thỏa mãn điều kiện cân bằng và giảm số biến trong bài toán. So với phương pháp phần tử hữu hạn truyền thống, EFG không yêu cầu tạo lưới phần tử, giúp linh hoạt trong việc phân bố nút và dễ dàng xử lý các bài toán có hình học phức tạp hoặc vết nứt.

Kỹ thuật tích phân nút ổn định (SCNI) góp phần giảm chi phí tính toán bằng cách tính tích phân trực tiếp tại các nút thay vì sử dụng điểm Gauss, điều này làm giảm số lượng điểm tích phân cần thiết mà vẫn duy trì độ chính xác. Kết quả so sánh với các phương pháp FEM, BE và các nghiên cứu trước đây cho thấy phương pháp đề xuất có độ chính xác tương đương hoặc tốt hơn, đồng thời tiết kiệm thời gian tính toán.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh hệ số tải trọng giới hạn giữa các phương pháp, bảng tổng hợp số lượng nút và thời gian tính toán, cũng như biểu đồ thể hiện sai số tương đối. Điều này giúp minh họa rõ ràng ưu điểm về hiệu quả và độ chính xác của phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Mở rộng ứng dụng phương pháp EFG cho các bài toán 3D: Đề xuất phát triển thuật toán và mô hình không lưới cân bằng cho các bài toán phân tích giới hạn trong không gian ba chiều nhằm nâng cao khả năng ứng dụng trong thực tế.

2. Tối ưu hóa thuật toán tích phân nút ổn định (SCNI): Khuyến nghị nghiên cứu thêm các kỹ thuật tích phân nút mới để giảm chi phí tính toán hơn nữa, đồng thời cải thiện độ ổn định và chính xác của kết quả.

3. Phát triển phần mềm chuyên dụng tích hợp phương pháp EFG và hàm Airy: Đề xuất xây dựng phần mềm hỗ trợ tính toán tự động, thân thiện với người dùng, giúp các kỹ sư và nhà nghiên cứu dễ dàng áp dụng phương pháp vào thiết kế kết cấu.

4. Đào tạo và phổ biến phương pháp không lưới trong ngành xây dựng và cơ học tính toán: Khuyến nghị tổ chức các khóa đào tạo, hội thảo nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng sử dụng phương pháp không lưới, đặc biệt là EFG, trong cộng đồng kỹ thuật và nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư kết cấu và thiết kế xây dựng: Luận văn cung cấp phương pháp tính toán tải trọng giới hạn chính xác và an toàn, giúp kỹ sư nâng cao hiệu quả thiết kế và đảm bảo độ bền công trình.

2. Nhà nghiên cứu trong lĩnh vực cơ học tính toán và vật liệu: Nghiên cứu chi tiết về mô hình không lưới và phân tích giới hạn cung cấp nền tảng lý thuyết và phương pháp mới để phát triển các công trình nghiên cứu tiếp theo.

3. Giảng viên và sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng, cơ khí: Tài liệu là nguồn tham khảo quý giá cho việc giảng dạy và học tập về các phương pháp số hiện đại trong phân tích kết cấu và vật liệu.

4. Các tổ chức và doanh nghiệp phát triển phần mềm kỹ thuật: Luận văn cung cấp cơ sở để phát triển các công cụ phần mềm tính toán kết cấu dựa trên phương pháp không lưới, đáp ứng nhu cầu thị trường về giải pháp tính toán nhanh và chính xác.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp EFG khác gì so với phương pháp phần tử hữu hạn (FEM)?
   Phương pháp EFG không yêu cầu tạo lưới phần tử mà sử dụng các nút phân tán và hàm dạng MLS để xấp xỉ trường biến, giúp xử lý các bài toán có hình học phức tạp hoặc vết nứt dễ dàng hơn. FEM dựa trên phần tử hữu hạn với hàm dạng bậc thấp, có thể gặp khó khăn khi biến dạng lớn hoặc nứt.

2. Tại sao chọn định lý cận dưới trong phân tích giới hạn?
   Định lý cận dưới đảm bảo tính an toàn cao hơn vì nghiệm tìm được luôn nhỏ hơn hoặc bằng nghiệm chính xác, giúp thiết kế kết cấu tránh được nguy cơ phá hoại sớm. Đây là lý do luận văn ưu tiên sử dụng định lý này.

3. Hàm xấp xỉ ứng suất Airy có vai trò gì trong bài toán?
   Hàm Airy giúp tự động thỏa mãn các phương trình cân bằng nội bộ trong bài toán 2D, giảm số biến cần tính toán và tăng độ chính xác của kết quả, đồng thời không phụ thuộc vào mô đun đàn hồi của vật liệu.

4. Kỹ thuật tích phân nút ổn định (SCNI) có ưu điểm gì?
   SCNI tính tích phân trực tiếp tại các nút thay vì dùng điểm Gauss, giảm số điểm tích phân cần thiết, từ đó giảm chi phí tính toán và thời gian xử lý mà vẫn duy trì độ chính xác và ổn định của kết quả.

5. Phương pháp này có thể áp dụng cho các bài toán thực tế như thế nào?
   Phương pháp phù hợp để tính toán tải trọng giới hạn cho các kết cấu 2D như tấm có vết nứt, tường dày chịu áp lực, và các kết cấu chịu biến dạng phẳng, giúp kỹ sư đánh giá nhanh và chính xác khả năng chịu tải của công trình trong thực tế.

Kết luận

• Phương pháp không lưới EFG kết hợp hàm xấp xỉ ứng suất Airy hiệu quả trong việc tính toán tải trọng giới hạn cho bài toán 2D.
• Kỹ thuật tích phân nút ổn định giúp giảm số điểm áp đặt điều kiện dẻo, giảm kích thước bài toán tối ưu và tăng hiệu quả tính toán.
• Kết quả tính toán phù hợp với các phương pháp truyền thống, đảm bảo tính an toàn và độ chính xác cao.
• Phương pháp có khả năng ứng dụng đa dạng cho nhiều dạng bài toán ứng suất và biến dạng phẳng trong kỹ thuật xây dựng.
• Đề xuất phát triển mở rộng cho bài toán 3D, tối ưu thuật toán và xây dựng phần mềm hỗ trợ tính toán.

Tiếp theo, nghiên cứu sẽ tập trung vào mở rộng mô hình cho bài toán 3D và phát triển phần mềm ứng dụng. Độc giả và các nhà nghiên cứu được khuyến khích áp dụng phương pháp này trong các dự án thiết kế và nghiên cứu kết cấu để nâng cao hiệu quả và độ an toàn công trình.