Phân tích ổn định tĩnh của vỏ trụ và vỏ trống làm từ vật liệu FGM và FG CNTRC có xét đến tính ...

• Tác giả: Phạm Thanh Hiếu
• Người hướng dẫn: PGS.TS Hoàng Văn Tùng
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Cơ học
• Đề tài: Phân tích ổn định tĩnh vỏ trụ và vỏ trống FGM và FG CNTRC với liên kết biên đàn hồi
• Loại tài liệu: luận án
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Vật liệu cơ tính biến đổi (FGM) và composite gia cường ống các-bon có cơ tính biến đổi (FG-CNTRC)
• 1.2. Vật liệu cơ tính biến đổi (FGM)
• 1.3. Ống nano các-bon (CNT)
• 1.4. Composite gia cường CNT có cơ tính biến đổi
• 1.5. Các nghiên cứu về ổn định của vỏ kín FGM
• 1.6. Các nghiên cứu về ổn định của tấm và vỏ FG-CNTRC
• 1.7. Ổn định của các tấm và panel FG-CNTRC
• 1.8. Ổn định của các vỏ kín FG-CNTRC
• 1.9. Ổn định nhiệt đàn hồi của các tấm và vỏ FG-CNTRC
• 1.10. Ứng xử của tấm và vỏ với các cạnh biên chịu liên kết đàn hồi
• 1.11. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.12. Về sự mất ổn định tĩnh của kết cấu
• 1.13. Mất ổn định kiểu rẽ nhánh (bifurcation-type buckling)
• 1.14. Mất ổn định kiểu giới hạn (limit-type buckling). Biến dạng trước vồng và hiện tượng hóp
• 2. ỔN ĐỊNH PHI TUYẾN CỦA VỎ TRỤ SANDWICH FGM CHỊU ÁP LỰC NGOÀI VÀ NHIỆT ĐỘ TĂNG ĐỀU
• 2.1. Mô hình vỏ trụ sandwich FGM
• 2.2. Vỏ sandwich loại A: lớp lõi thuần nhất và các lớp mặt FGM
• 2.3. Vỏ sandwich loại B: lớp lõi FGM và các lớp mặt thuần nhất
• 2.4. Các phương trình cơ bản
• 2.5. Nghiệm giải tích của bài toán ổn định phi tuyến. Kết quả số và thảo luận
• 2.6. Nghiên cứu so sánh
• 2.7. Vỏ trụ sandwich FGM chịu áp lực ngoài trong môi trường nhiệt độ
• 2.8. Vỏ trụ sandwich FGM chịu nhiệt độ tăng đều
• 2.9. Kết luận chương 2
• 3. ỔN ĐỊNH PHI TUYẾN CỦA VỎ TRỤ VÀ VỎ TRỐNG MỎNG FG-CNTRC VỚI CÁC CẠNH BIÊN TỰA DI ĐỘNG
• 3.1. Mô hình kết cấu và các tính chất vật liệu
• 3.2. Các phương trình cơ bản
• 3.3. Nghiệm giải tích của bài toán ổn định
• 3.4. Vỏ trống FG-CNTRC chịu nén dọc trục kết hợp với áp lực ngoài
• 3.5. Vỏ trống FG-CNTRC đặt trong môi trường nhiệt và chịu tải cơ
• 3.6. Vỏ trụ FG-CNTRC đặt trong môi trường nhiệt và chịu nén dọc trục
• 3.7. Vỏ trống FG-CNTRC chịu áp lực ngoài kết hợp với nén dọc trục
• 3.8. Vỏ trống FG-CNTRC đặt trong môi trường nhiệt và chịu các tải cơ
• 3.9. Vỏ trống FG-CNTRC đặt trong môi trường nhiệt và chịu áp lực ngoài
• 3.10. Kết quả số và thảo luận
• 3.11. Các tính chất vật liệu và tham số hiệu quả CNT. Các nghiên cứu so sánh
• 3.12. Vỏ trụ FG-CNTRC chịu nén dọc trục
• 3.13. Vỏ trụ FG-CNTRC chịu áp lực ngoài
• 3.14. Vỏ trụ FG-CNTRC chịu tải cơ kết hợp
• 3.15. Vỏ trống và vỏ trụ FG-CNTRC chịu nén dọc trục. Phân tích vồng
• 3.16. Phân tích sau vồng. Vỏ trống và vỏ trụ FG-CNTRC chịu tải cơ kết hợp
• 3.17. Phân tích vồng
• 3.18. Phân tích sau vồng. Kết luận chương 3
• 4. ỔN ĐỊNH PHI TUYẾN CỦA VỎ TRỤ VÀ VỎ TRỐNG MỎNG FG-CNTRC VỚI CÁC CẠNH BIÊN CHỊU LIÊN KẾT ĐÀN HỒI
• 4.1. Mô hình kết cấu và các tính chất vật liệu
• 4.2. Các phương trình cơ bản và điều kiện biên
• 4.3. Nghiệm giải tích của bài toán ổn định
• 4.4. Các kết quả số và thảo luận. Các nghiên cứu so sánh
• 4.5. Vỏ trụ FG-CNTRC chịu nhiệt độ tăng đều
• 4.6. Phân tích vồng
• 4.7. Phân tích sau vồng. Vỏ trụ FG-CNTRC đặt trong các trường nhiệt độ và chịu áp lực ngoài
• 4.8. Phân tích vồng
• 4.9. Phân tích sau vồng. Vỏ trống FG-CNTRC đặt trong môi trường nhiệt và chịu áp lực ngoài
• 4.10. Phân tích vồng
• 4.11. Phân tích sau vồng. Kết luận chương 4
• 5. ỔN ĐỊNH TUYẾN TÍNH CỦA VỎ TRỤ VÀ VỎ TRỐNG FG-CNTRC SỬ DỤNG LÝ THUYẾT BIẾN DẠNG TRƯỢT BẬC NHẤT
• 5.1. Mô hình kết cấu và các tính chất vật liệu
• 5.2. Các phương trình cơ bản và điều kiện biên
• 5.3. Nghiệm giải tích của bài toán ổn định tuyến tính
• 5.4. Vỏ trống FG-CNTRC với các cạnh tựa di động chịu các tải cơ kết hợp
• 5.5. Vỏ trống FG-CNTRC với các cạnh chịu liên kết đàn hồi chịu áp lực ngoài và nhiệt độ tăng đều
• 5.6. Kết quả số và thảo luận
• 5.7. Các nghiên cứu so sánh
• 5.8. Vỏ trụ và vỏ trống FG-CNTRC với các cạnh tựa di động chịu tải cơ
• 5.9. Vỏ trụ và vỏ trống FG-CNTRC với các cạnh chịu liên kết đàn hồi chịu áp lực và nhiệt độ
• 5.10. Kết luận chương 5
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Ổn định tĩnh và phân tích cấu trúc vỏ trụ và vỏ trống FGM và FG CNTRC

Phần này tập trung vào ổn định tĩnh của các cấu trúc vỏ trụ và vỏ trống làm từ vật liệu FGM và FG CNTRC. Các nghiên cứu về mất ổn định kiểu rẽ nhánh và mất ổn định kiểu giới hạn được phân tích chi tiết. Biến dạng trước vồng và hiện tượng hóp cũng được đề cập, làm rõ ảnh hưởng của chúng đến độ bền và ứng xử của cấu trúc. Các phương pháp phân tích cấu trúc và mô hình hóa cấu trúc được sử dụng để dự đoán hành vi của vật liệu dưới các điều kiện tải khác nhau.

1.1. Ổn định tĩnh của vỏ trụ FGM

Nghiên cứu về ổn định tĩnh của vỏ trụ FGM tập trung vào việc xác định tải tới hạn và ứng xử sau vồng. Các phương trình cơ bản được thiết lập để mô tả hành vi của vỏ trụ dưới tác dụng của áp lực ngoài và nhiệt độ tăng đều. Kết quả số cho thấy sự ảnh hưởng của nhiệt độ và mức độ ràng buộc cạnh lên tải áp lực tới hạn của vỏ trụ.

1.2. Ổn định tĩnh của vỏ trống FG CNTRC

Phần này phân tích ổn định tĩnh của vỏ trống FG CNTRC, đặc biệt là dưới tác dụng của nén dọc trục và áp lực ngoài. Các nghiên cứu so sánh được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của kiểu phân bố CNT và tỷ lệ thể tích CNT lên ứng xử sau vồng của vỏ trống. Kết quả cho thấy sự phụ thuộc mạnh mẽ của độ bền vật liệu vào các yếu tố này.

II. Liên kết biên đàn hồi và ứng xử của cấu trúc

Phần này tập trung vào liên kết biên đàn hồi và ảnh hưởng của nó lên ứng xử của cấu trúc. Các phương trình cơ bản và điều kiện biên được thiết lập để mô tả hành vi của vỏ trụ và vỏ trống dưới tác dụng của tải cơ và nhiệt độ. Phân tích vồng và phân tích sau vồng được thực hiện để đánh giá độ bền và độ ổn định của cấu trúc.

2.1. Ảnh hưởng của liên kết biên đàn hồi lên vỏ trụ FG CNTRC

Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của liên kết biên đàn hồi lên ứng xử của vỏ trụ FG CNTRC dưới tác dụng của nhiệt độ tăng đều và áp lực ngoài. Kết quả cho thấy sự thay đổi đáng kể trong tải tới hạn và độ võng khi các cạnh biên được ràng buộc đàn hồi.

2.2. Ảnh hưởng của liên kết biên đàn hồi lên vỏ trống FG CNTRC

Phần này phân tích ảnh hưởng của liên kết biên đàn hồi lên ứng xử của vỏ trống FG CNTRC dưới tác dụng của tải cơ kết hợp và nhiệt độ. Kết quả số cho thấy sự phụ thuộc của độ bền vật liệu vào mức độ ràng buộc cạnh và nhiệt độ môi trường.

III. Phân tích ứng suất và biến dạng trong cấu trúc

Phần này tập trung vào phân tích ứng suất và biến dạng trong các cấu trúc vỏ trụ và vỏ trống FGM và FG CNTRC. Các phương pháp tính toán đàn hồi và phân tích kết cấu được sử dụng để đánh giá độ bền vật liệu và hành vi cơ học của cấu trúc dưới các điều kiện tải khác nhau.

3.1. Phân tích ứng suất trong vỏ trụ FGM

Nghiên cứu này tập trung vào phân tích ứng suất trong vỏ trụ FGM dưới tác dụng của áp lực ngoài và nhiệt độ tăng đều. Kết quả cho thấy sự phân bố ứng suất không đồng đều và ảnh hưởng của nhiệt độ lên độ bền vật liệu.

3.2. Phân tích biến dạng trong vỏ trống FG CNTRC

Phần này phân tích biến dạng trong vỏ trống FG CNTRC dưới tác dụng của nén dọc trục và áp lực ngoài. Kết quả số cho thấy sự thay đổi đáng kể trong độ võng và hình dạng cấu trúc khi các yếu tố tải thay đổi.