I. Tính cấp thiết của đề tài
Nghiên cứu về phân tích ổn định tĩnh của các kết cấu tấm và vỏ cơ tính biến thiên (FGM) có gân gia cường là rất cần thiết trong bối cảnh hiện đại. Các kết cấu này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hàng không vũ trụ, công nghệ hạt nhân và các ngành kỹ thuật khác. Việc đảm bảo độ bền và sự ổn định của chúng là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng. Đặc biệt, việc gia cố bằng gân gia cường giúp tăng cường khả năng chịu tải và cải thiện tính năng làm việc của kết cấu. Do đó, nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao.
II. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của luận án là nghiên cứu ổn định tĩnh của các kết cấu tấm và vỏ FGM có gân gia cường. Cụ thể, nghiên cứu sẽ tập trung vào các vấn đề như: i) Phân tích ổn định tĩnh của tấm FGM có gân gia cường dưới tải cơ và nhiệt. ii) Nghiên cứu ổn định tĩnh phi tuyến của vỏ trụ sandwich FGM có gân gia cường. iii) Phát triển các phương pháp tính toán và khảo sát ảnh hưởng của các tham số đầu vào đến sự ổn định của kết cấu. Những mục tiêu này sẽ giúp làm rõ hơn về hành vi của các kết cấu FGM trong điều kiện tải khác nhau.
III. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng phương pháp giải tích để nghiên cứu ổn định tĩnh của các kết cấu FGM. Các lý thuyết như lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất và bậc ba sẽ được áp dụng để thiết lập các phương trình chủ đạo. Phương pháp Galerkin sẽ được sử dụng để tìm tải tới hạn và vẽ đường cong tải-độ võng sau tới hạn. Việc khảo sát bằng số sẽ giúp đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như gân, nền và độ không hoàn hảo đến sự ổn định của kết cấu. Phương pháp này không chỉ giúp xác định các điều kiện ổn định mà còn cung cấp những hiểu biết sâu sắc về hành vi của các kết cấu FGM.
IV. Tổng quan tình hình nghiên cứu
Tình hình nghiên cứu về ổn định tĩnh của các kết cấu FGM đã được thực hiện nhiều trong và ngoài nước. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào các kết cấu thành mỏng, trong khi các kết cấu dày hơn cần phải áp dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất hoặc bậc ba. Những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc sử dụng FGM trong các kết cấu có gân gia cường có thể cải thiện đáng kể khả năng chịu tải và độ bền. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề mở cần được giải quyết, đặc biệt là trong việc áp dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc ba cho các kết cấu FGM.
V. Kết luận
Luận án đã chỉ ra rằng việc phân tích ổn định tĩnh của tấm và vỏ FGM có gân gia cường là một vấn đề quan trọng và cần thiết. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp những hiểu biết mới về hành vi của các kết cấu FGM mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong thực tiễn. Các kết quả đạt được từ nghiên cứu sẽ có giá trị trong việc thiết kế và tối ưu hóa các kết cấu FGM, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng.
