Bộ Giáo Dục và Đào Tạo: Phát Triển Kỹ Thuật Phần Tử Hữu Hạn Cho Phân Tích Kết Cấu Tấm Và Vỏ

Luận án tiến sĩ nghiên cứu phát triển kỹ thuật phần tử hữu hạn cho phân tích kết cấu dạng tấm và vỏ, nâng cao độ chính xác và hiệu quả.

• Tác giả: Tôn Thất Hoàng Lân
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Hiếu
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ Kỹ Thuật
• Đề tài: Phát Triển Kỹ Thuật Phần Tử Hữu Hạn Trong Phân Tích Kết Cấu Tấm Và Vỏ
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do lựa chọn đề tài
• 1.2. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
• 1.6. Cấu trúc sơ lược của luận án
• 2. CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ KẾT CẤU TẤM/VỎ
• 2.1. Đánh giá tóm lược về các phần tử và các phương pháp phần tử hữu hạn dùng cho tấm/vỏ trong những năm gần đây
• 2.2. Động lực và mục tiêu cụ thể
• 2.3. Bố cục cụ thể của luận án
• 2.4. Đóng góp chính của luận án
• 3. VẬT LIỆU ÁP DỤNG
• 3.1. Vật liệu đẳng hướng cơ bản
• 3.2. Vật liệu composite
• 3.3. Vật liệu phân lớp chức năng FGM
• 3.4. Vật liệu xốp phân lớp chức năng FGP có gia cường tấm tiểu cầu graphene GPLs
• 4. LÝ THUYẾT TẤM/VỎ
• 4.1. Lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất FSDT
• 4.2. Lý thuyết biến dạng cắt bậc cao HSDT
• 4.3. Công thức phần tử hữu hạn
• 4.3.1. Phần tử màng tứ giác đẳng tham số
• 4.3.2. Phần tử tấm tứ giác uốn có kể biến dạng cắt
• 4.3.3. Phần tử vỏ phẳng
• 4.3.4. Công thức phần tử hữu hạn trong phân tích uốn tĩnh, dao động tự do và ổn định
• 5. PHẦN TỬ SQ4H
• 5.1. Kỹ thuật cải biên HSDT thành C0-HSDT
• 5.2. Xây dựng phần tử SQ4H
• 5.3. Kết quả số
• 5.3.1. Phân tích uốn phi tuyến của tấm phẳng
• 5.3.2. Phân tích uốn phi tuyến của tấm gấp
• 6. PHẦN TỬ SQ4T
• 6.1. Kỹ thuật nội suy kép
• 6.2. Xây dựng phần tử SQ4T
• 6.2.1. Phương trình chủ đạo
• 6.2.2. Triển khai công thức phần tử hữu hạn
• 6.3. Kết quả số
• 6.3.1. Phân tích uốn tĩnh
• 6.3.2. Phân tích dao động tự do
• 6.3.3. Phân tích ổn định
• 6.3.4. Phân tích uốn phi tuyến
• 7. PHẦN TỬ SQ4C
• 7.1. Kỹ thuật tổ hợp biến dạng
• 7.1.1. Kỹ thuật khử khóa cắt
• 7.1.2. Kỹ thuật khử khóa màng
• 7.1.3. Kỹ thuật trơn biến dạng trên miền con
• 7.2. Xây dựng phần tử SQ4C
• 7.3. Kết quả số
• 7.3.1. Phân tích uốn tĩnh
• 7.3.2. Phân tích dao động tự do
• 7.3.3. Phân tích ổn định
• 8. PHẦN TỬ SQ4P
• 8.1. Xây dựng phần tử SQ4P
• 8.2. Kết quả số
• 8.2.1. Phân tích uốn tĩnh
• 8.2.2. Phân tích dao động tự do
• 8.2.3. Phân tích ổn định
• 9. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ CHUNG GIỮA CÁC PHẦN TỬ
• 10. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 10.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Kỹ Thuật Phần Tử Hữu Hạn Cho Tấm Vỏ FEM

Kỹ thuật phần tử hữu hạn (FEM) là phương pháp số mạnh mẽ được sử dụng rộng rãi trong phân tích kết cấu tấm và vỏ. Phương pháp này cho phép mô phỏng hành vi cơ học phức tạp của các kết cấu tấm và kết cấu vỏ dưới tác dụng của các tải trọng khác nhau. FEM chia kết cấu thành các phần tử nhỏ, rời rạc (discrete), sau đó thiết lập và giải các phương trình đại số để tìm ra các ứng suất, biến dạng và chuyển vị tại các nút phần tử. Ưu điểm của FEM là khả năng xử lý các hình dạng hình học phức tạp, điều kiện biên tùy ý và tính chất vật liệu không đồng nhất. Tuy nhiên, độ chính xác của kết quả phụ thuộc vào kích thước lưới phần tử (mesh) và loại phần tử được sử dụng. Các phần mềm thương mại như ANSYS, ABAQUS, COMSOL và MATLAB cung cấp các công cụ mạnh mẽ cho mô hình hóa và tính toán kết cấu bằng FEM. Luận án của Tôn Thất Hoàng Lân (2022) đã chỉ ra sự cần thiết của việc cải tiến kỹ thuật FEM để giải quyết các bài toán phức tạp. Phân tích kết cấu là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật xây dựng và cơ khí.

1.1. Ứng Dụng Phần Tử Hữu Hạn Trong Phân Tích Kết Cấu Tấm

Phần tử hữu hạn được sử dụng rộng rãi để phân tích kết cấu tấm, từ các tấm phẳng đơn giản đến các tấm composite phức tạp. Phương pháp này cho phép xác định ứng suất, biến dạng, và độ bền của tấm dưới tác dụng của các loại tải trọng khác nhau. Các phần tử tấm khác nhau, như phần tử Shell và phần tử Plate, được phát triển để mô phỏng các hiệu ứng uốn, cắt và màng. Việc lựa chọn phần tử phù hợp phụ thuộc vào độ mỏng của tấm và độ chính xác yêu cầu. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), mục tiêu nghiên cứu là tạo ra các phần tử tứ giác đơn giản, ít bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng khóa màng, khóa cắt,... để phân tích kết cấu tấm hiệu quả hơn.

1.2. FEM Trong Phân Tích Kết Cấu Vỏ Thách Thức và Giải Pháp

Phân tích kết cấu vỏ bằng phần tử hữu hạn đặt ra nhiều thách thức do hình học cong và sự phức tạp của ứng suất. Các phần tử vỏ cần phải mô phỏng chính xác các hiệu ứng màng, uốn và cắt để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Các hiện tượng như khóa màng và khóa cắt có thể dẫn đến sai số lớn, đặc biệt đối với các vỏ mỏng. Các kỹ thuật như tích hợp giảm bậc (reduced integration) và phần tử hỗn hợp (mixed elements) được sử dụng để giảm thiểu các hiệu ứng này. Nghiên cứu của Tôn Thất Hoàng Lân (2022) tập trung vào việc phát triển các phần tử tứ giác mới để cải thiện độ chính xác và hiệu quả của phân tích kết cấu vỏ. Phân tích kết cấu vỏ là một lĩnh vực quan trọng trong thiết kế máy bay, ô tô và các công trình xây dựng.

II. Các Vấn Đề Thường Gặp Trong Phân Tích Kết Cấu Tấm Vỏ

Trong phân tích kết cấu tấm và vỏ bằng phần tử hữu hạn, một số vấn đề thường gặp có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả. Các hiện tượng khóa màng (membrane locking) và khóa cắt (shear locking) là những vấn đề phổ biến, đặc biệt đối với các tấm và vỏ mỏng. Khóa màng xảy ra khi phần tử không thể mô phỏng chính xác biến dạng màng, dẫn đến độ cứng quá cao và sai số lớn trong kết quả. Khóa cắt xảy ra khi phần tử không thể mô phỏng chính xác biến dạng cắt, dẫn đến độ cứng quá thấp và sai số lớn. Ngoài ra, sự hội tụ chậm của lưới phần tử, sự không ổn định về số và chi phí tính toán cao cũng là những vấn đề cần được giải quyết. Các kỹ thuật như mesh refinement (tinh chỉnh lưới), error estimation (ước tính sai số) và adaptive meshing (lưới thích nghi) được sử dụng để cải thiện độ chính xác và hiệu quả của phân tích kết cấu.

2.1. Khóa Màng và Khóa Cắt Trong Phần Tử Hữu Hạn Tấm Vỏ

Khóa màng và khóa cắt là những vấn đề nghiêm trọng trong phân tích kết cấu tấm và vỏ bằng phần tử hữu hạn. Khóa màng xảy ra khi phần tử quá cứng trong việc mô phỏng biến dạng màng, dẫn đến sai số lớn trong ứng suất và chuyển vị. Khóa cắt xảy ra khi phần tử quá mềm trong việc mô phỏng biến dạng cắt, cũng dẫn đến sai số lớn. Các yếu tố ảnh hưởng đến khóa màng và khóa cắt bao gồm hình dạng phần tử, hàm dạng và phương pháp tích hợp. Các kỹ thuật như tích hợp giảm bậc, phần tử hỗn hợp và kỹ thuật làm trơn biến dạng được sử dụng để giảm thiểu các hiệu ứng này. Nghiên cứu của Tôn Thất Hoàng Lân (2022) đã đề xuất các phương pháp để khắc phục khóa màng và khóa cắt trong phân tích kết cấu tấm và vỏ.

2.2. Giải Pháp Giảm Thiểu Sai Số và Tăng Độ Chính Xác FEM

Để giảm thiểu sai số và tăng độ chính xác của phân tích kết cấu bằng phần tử hữu hạn, cần phải sử dụng các kỹ thuật phù hợp. Mesh refinement (tinh chỉnh lưới) là một phương pháp quan trọng để cải thiện độ chính xác bằng cách giảm kích thước lưới phần tử. Error estimation (ước tính sai số) cho phép xác định các vùng có sai số lớn và tập trung mesh refinement vào các vùng đó. Adaptive meshing (lưới thích nghi) tự động điều chỉnh kích thước lưới phần tử dựa trên ước tính sai số. Các kỹ thuật khác như sử dụng phần tử bậc cao, tích hợp chính xác và kỹ thuật làm trơn biến dạng cũng có thể giúp cải thiện độ chính xác của kết quả. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), việc kết hợp các kỹ thuật này có thể dẫn đến kết quả phân tích kết cấu chính xác và hiệu quả hơn.

III. Phương Pháp Cải Tiến Kỹ Thuật Phần Tử Hữu Hạn SQ4

Luận án tập trung vào việc phát triển các phần tử tứ giác 4 nút (SQ4) cải tiến để phân tích kết cấu tấm và vỏ. Mục tiêu là tạo ra các phần tử đơn giản, ít bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng khóa màng và khóa cắt, đồng thời đảm bảo độ chính xác và hiệu quả tính toán. Các phương pháp được sử dụng bao gồm kỹ thuật trơn biến dạng trên miền con (cell-based strain smoothing), kỹ thuật nội suy kép (twice interpolation strategy) và kỹ thuật tổ hợp biến dạng (combined strain strategy). Các phần tử SQ4 được phát triển bao gồm SQ4H (dựa trên lý thuyết biến dạng cắt bậc cao), SQ4T (dựa trên kỹ thuật nội suy kép), SQ4C (dựa trên kỹ thuật tổ hợp biến dạng) và SQ4P (dựa trên chuỗi đa thức Chebyshev). Các phần tử này được đánh giá bằng cách so sánh kết quả với các phần tử hiện có và các kết quả phân tích lý thuyết.

3.1. Kỹ Thuật Trơn Biến Dạng Trên Miền Con Trong FEM

Kỹ thuật trơn biến dạng trên miền con (cell-based strain smoothing) là một phương pháp hiệu quả để cải thiện độ chính xác của phân tích kết cấu bằng phần tử hữu hạn. Phương pháp này tính trung bình biến dạng trên một miền con của phần tử, thay vì chỉ sử dụng biến dạng tại các điểm Gauss. Điều này giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các ứng suất tập trung và cải thiện sự hội tụ của lưới phần tử. Kỹ thuật trơn biến dạng cũng có thể giúp giảm thiểu các hiện tượng khóa màng và khóa cắt. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), kỹ thuật này được sử dụng để xây dựng phần tử SQ4H để phân tích phi tuyến kết cấu tấm phẳng và tấm gấp.

3.2. Kỹ Thuật Nội Suy Kép TIS Cải Thiện Độ Chính Xác

Kỹ thuật nội suy kép (twice interpolation strategy - TIS) là một phương pháp mới để xây dựng hàm dạng cho các phần tử phần tử hữu hạn. Trong TIS, hàm dạng được xây dựng dựa trên cả giá trị nút và gradient trung bình nút trong phạm vi miền ảnh hưởng. Điều này giúp cải thiện độ chính xác của phần tử bằng cách giảm thiểu sự bất liên tục của biến dạng và ứng suất qua biên của nó. TIS cũng có thể giúp giảm thiểu các hiện tượng khóa màng và khóa cắt. Tôn Thất Hoàng Lân (2022) đã sử dụng TIS để xây dựng phần tử SQ4T để phân tích tuyến tính và phi tuyến kết cấu tấm/vỏ.

3.3. Kỹ Thuật Tổ Hợp Biến Dạng Combined Strain Strategy

Kỹ thuật tổ hợp biến dạng (Combined Strain Strategy) là một phương pháp kết hợp các thành phần biến dạng khác nhau (màng, uốn, cắt) để xây dựng phần tử phần tử hữu hạn. Mục tiêu là tạo ra một phần tử có thể mô phỏng chính xác các hiệu ứng cơ học khác nhau, đồng thời giảm thiểu các hiện tượng khóa màng và khóa cắt. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho phân tích kết cấu vỏ, nơi mà các hiệu ứng màng và uốn tương tác với nhau. Tôn Thất Hoàng Lân (2022) đã sử dụng kỹ thuật này để xây dựng phần tử SQ4C để phân tích kết cấu tấm/vỏ có hoặc không có sườn gia cường.

IV. Ứng Dụng Thực Tế và Kết Quả Nghiên Cứu Các Phần Tử SQ4

Các phần tử SQ4 được phát triển trong luận án đã được ứng dụng để phân tích nhiều bài toán thực tế, bao gồm phân tích uốn tĩnh, phân tích dao động tự do và phân tích ổn định của các kết cấu tấm và kết cấu vỏ. Kết quả phân tích cho thấy các phần tử SQ4 có độ chính xác cao và khả năng hội tụ tốt. Các phần tử này cũng ít bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng khóa màng và khóa cắt so với các phần tử hiện có. Điều này cho thấy các phần tử SQ4 là một lựa chọn tốt cho phân tích kết cấu tấm và vỏ trong các ứng dụng kỹ thuật khác nhau. Nghiên cứu của Tôn Thất Hoàng Lân (2022) đã đóng góp vào sự phát triển của các phương pháp phân tích kết cấu hiệu quả hơn.

4.1. Phân Tích Uốn Tĩnh Dao Động Tự Do và Ổn Định với SQ4

Các phần tử SQ4 đã được sử dụng để phân tích uốn tĩnh, dao động tự do và ổn định của các kết cấu tấm và vỏ. Phân tích uốn tĩnh cho phép xác định ứng suất và biến dạng dưới tác dụng của tải trọng tĩnh. Phân tích dao động tự do cho phép xác định tần số và dạng dao động của kết cấu. Phân tích ổn định cho phép xác định tải trọng tới hạn mà kết cấu có thể chịu được trước khi bị mất ổn định. Kết quả phân tích cho thấy các phần tử SQ4 có độ chính xác cao trong cả ba loại phân tích. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), các phần tử SQ4 có thể được sử dụng để thiết kế các kết cấu tấm và vỏ an toàn và hiệu quả.

4.2. Đánh Giá Khả Năng Chịu Lực và Độ Bền Cấu Kiện Tấm Vỏ

Các phần tử SQ4 có thể được sử dụng để đánh giá khả năng chịu lực và độ bền của các cấu kiện tấm vỏ trong các ứng dụng kỹ thuật khác nhau. Điều này bao gồm việc xác định ứng suất và biến dạng tối đa mà cấu kiện có thể chịu được trước khi bị phá hủy. Các phần tử SQ4 cũng có thể được sử dụng để mô phỏng các hiện tượng như biến dạng dẻo và phá hủy vật liệu. Kết quả phân tích có thể được sử dụng để thiết kế kết cấu an toàn và bền vững. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), các phần tử SQ4 cung cấp một công cụ mạnh mẽ để đánh giá độ bền và khả năng chịu lực của các cấu kiện tấm vỏ.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Kỹ Thuật Phần Tử Hữu Hạn Tấm Vỏ

Luận án đã thành công trong việc phát triển các phần tử tứ giác 4 nút (SQ4) cải tiến để phân tích kết cấu tấm và vỏ. Các phần tử SQ4 có độ chính xác cao, khả năng hội tụ tốt và ít bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng khóa màng và khóa cắt. Các phần tử này có thể được sử dụng để phân tích nhiều loại bài toán thực tế, bao gồm phân tích uốn tĩnh, phân tích dao động tự do và phân tích ổn định. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm việc mở rộng các phần tử SQ4 để phân tích các bài toán phi tuyến phức tạp, phân tích các kết cấu composite và phát triển các thuật toán tối ưu hóa dựa trên các phần tử SQ4. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), các phần tử SQ4 có tiềm năng lớn để trở thành một công cụ quan trọng trong thiết kế kết cấu.

5.1. Tóm Tắt Đóng Góp và Ưu Điểm Các Phần Tử SQ4 Mới

Luận án đã đóng góp vào sự phát triển của các phương pháp phân tích kết cấu hiệu quả hơn bằng cách phát triển các phần tử tứ giác 4 nút (SQ4) cải tiến. Các ưu điểm của các phần tử SQ4 bao gồm độ chính xác cao, khả năng hội tụ tốt, ít bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng khóa màng và khóa cắt, và khả năng ứng dụng cho nhiều loại bài toán thực tế. Các phần tử SQ4 cũng có cấu trúc đơn giản, dễ dàng tích hợp vào các phần mềm phân tích kết cấu hiện có. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), các phần tử SQ4 là một lựa chọn tốt cho phân tích kết cấu tấm và vỏ trong các ứng dụng kỹ thuật khác nhau.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Phát Triển FEM Tấm Vỏ

Hướng nghiên cứu tương lai về phát triển phần tử hữu hạn cho tấm vỏ bao gồm việc mở rộng các phần tử SQ4 để phân tích các bài toán phi tuyến phức tạp, phân tích các kết cấu composite, phát triển các thuật toán tối ưu hóa dựa trên các phần tử SQ4, và tích hợp các kỹ thuật trí tuệ nhân tạo (AI) để tự động hóa quá trình mô hình hóa và phân tích kết cấu. Ngoài ra, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện độ chính xác và hiệu quả tính toán của các phần tử phần tử hữu hạn cho tấm vỏ. Theo Tôn Thất Hoàng Lân (2022), các hướng nghiên cứu này có thể dẫn đến sự phát triển của các công cụ thiết kế kết cấu mạnh mẽ hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1.1 Khái quát chung về kết cấu tấm/vỏ .2 Đánh giá tóm lược về các phần tử và các phương pháp phần tử hữu hạn dùng cho tấm/vỏ trong những năm gần đây .3 Động lực và mục tiêu cụ thể .4 Bố cục cụ thể của luận án .5 Đóng góp chính của luận án .1 Vật liệu áp dụng .vo xii luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.1 Vật liệu đẳng hướng cơ bản .2 Vật liệu composite .3 Vật liệu phân lớp chức năng FGM .4 Vật liệu xốp phân lớp chức năng FGP có gia cường tấm tiểu cầu graphene GPLs.2 Lý thuyết tấm/vỏ .1 Lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất FSDT .2 Lý thuyết biến dạng cắt bậc cao HSDT .3 Công thức phần tử hữu hạn .1 Phần tử màng tứ giác đẳng tham số .2 Phần tử tấm tứ giác uốn có kể biến dạng cắt .3 Phần tử vỏ phẳng .4 Công thức phần tử hữu hạn trong phân tích uốn tĩnh, dao động tự do và ổn định. PHẦN TỬ SQ4H .2 Kỹ thuật cải biên HSDT thành C0-HSDT.3 Xây dựng phần tử SQ4H .4 Kết quả số .1 Phân tích uốn phi tuyến của tấm phẳng .2 Phân tích uốn phi tuyến của tấm gấp. PHẦN TỬ SQ4T .2 Kỹ thuật nội suy kép .3 Xây dựng phần tử SQ4T.1 Phương trình chủ đạo .2 Triển khai công thức phần tử hữu hạn .4 Kết quả số .vo xiii luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.1 Phân tích uốn tĩnh .2 Phân tích dao động tự do .3 Phân tích ổn định .4 Phân tích uốn phi tuyến. PHẦN TỬ SQ4C .2 Kỹ thuật tổ hợp biến dạng .1 Kỹ thuật khử khóa cắt .2 Kỹ thuật khử khóa màng.3 Kỹ thuật trơn biến dạng trên miền con .3 Xây dựng phần tử SQ4C .4 Kết quả số .2 Phân tích uốn tĩnh .3 Phân tích dao động tự do .4 Phân tích ổn định.

PHẦN TỬ SQ4P .3 Xây dựng phần tử SQ4P .4 Kết quả số .2 Phân tích uốn tĩnh .3 Phân tích dao động tự do .4 Phân tích ổn định. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ CHUNG GIỮA CÁC PHẦN TỬ .vo xiv luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.2 Tấm đẳng hướng chịu tải phân bố đều .3 Tấm đẳng hướng dao động tự do .4 Vỏ cầu đẳng hướng chịu tải phân bố đều. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .2 Hướng phát triển. 123 ❖ TÀI LIỆU THAM KHẢO.

125 ❖ DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ .vo xv luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.vo DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT SQ4H The Sort of Q4 element based on Higher-order shear deformation theory SQ4T The Sort of Q4 element based on Twice interpolation strategy SQ4C The Sort of Q4 element based on Combined strain strategy SQ4P The Sort of Q4 element based on Chebyshev Polynomial FEM Finite Element Method MITC Mixed Interpolation Tensorial Components SFEM Smoothed Finite Element Methods IGA IsoGeometric Analysis FGM Functionally Graded Material FGP Functionally Graded Porous GPLs Graphene PlateLets P-S Symmetric Porosity distribution P-A Asymmetric porosity distribution P-U Uniform Porosity distribution GPL-S Graphene PlateLet Symmetric distribution GPL-A Graphene PlateLet Asymmetric distribution GPL-U Graphene PlateLet Uniform distribution FSDT First-order Shear Deformation Theory TSDT Third-order Shear Deformation Theory HSDT Higher-order Shear Deformation Theory CSMIN3 Cell-based smoothed three-node Mindlin plate element RDKQ Refined Discrete Quadrilateral Laminate element EFG Element Free Galerkin TIS Twice Interpolation Strategy MISQ20 Mixed Interpolation Smoothing Quadrilateral element with 20 dofs MISQ24 Mixed Interpolation Smoothing Quadrilateral element with 24 dofs (LUAN.vo xvi luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.vo CS-DSG3 Cell-based Smoothed Discrete Shear Gap element ES-DSG3 Edge-based Smoothed Discrete Shear Gap element MQH3T Hybrid Laminated element SQUAD4 Mixed Laminated element RDTMLC Refined Discrete Triangular Laminated element MFE Accurate Four-node Shear Flexible Composite Plate element MLSDQ Moving Least-Squares Differential Quadrature RBF Radial Basic Function HOIL Higher-Order Individual-Layer MKI Meshfree Moving Kriging Interpolation LW Layer-wise S Simply Support C Clamp F Free HBQ8 8-node Quadrilateral Assumed-Stress Hybrid Shell element KUMBA 8-node Curved Shell element with Reduced Integration (LUAN.vo xvii luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.vo DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU u, v, w thành phần chuyển vị thẳng theo ba trục x, y và z βx , βy , βz thành phần chuyển vị xoay quanh ba trục x, y và z w* độ võng chuẩn hóa  , hệ tọa độ tự nhiên σ, τ ứng suất pháp, ứng suất tiếp ε, γ biến dạng dài, biến dạng cắt m, b, s, g “màng”, “uốn”, “cắt”, “hình học” L, NL tuyến tính, phi tuyến K ma trận độ cứng M ma trận khối lượng Kg ma trận độ cứng hình học F, f vectơ lực nút q vectơ chuyển vị nút u trường chuyển vị q tải trọng phân bố q* tải trọng phân bố chuẩn hóa P tải trọng tập trung E, G mô đun Young, mô đun đàn hồi cắt µ hệ số Poisson  mật độ khối lượng ks hệ số hiệu chỉnh cắt Dm, Db, Ds các ma trận vật liệu Bm, Bb, Bs các ma trận liên hệ giữa biến dạng và chuyển vị T, R,  các ma trận chuyển  thế năng toàn phần N, N vectơ hàm dạng, hàm dạng (LUAN.vo xviii luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.vo No, Mo, So vectơ lực, mômen, lực cắt ngang Po, Ro vectơ mômen bậc cao, lực cắt ngang bậc cao P* tải trọng tới hạn chuẩn hóa eo độ xốp e độ lệch trục a, b, h, R, L, ,  các thông số đặc trưng hình học của kết cấu tấm/vỏ t chiều cao sườn gia cường  góc hướng sợi  tần số dao động * tần số dao động chuẩn hóa p, p1, p2 bậc đa thức Chebyshev ne số phần tử nc số miền con nsp số nút trong miền ảnh hưởng cùa một phần tử st chỉ đến đối tượng sườn gia cường (LUAN.vo xix luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.vo DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.2: a) Phần tử màng, b) Phần tử tấm uốn thuần túy .3: Kỹ thuật làm trơn trên nút và trên cạnh .4: Kỹ thuật làm trơn trên miền con, nc=1 & 2 .5: Kỹ thuật xây dựng phần tử có số nút biến đổi bất kỳ trên cạnh .6: Kỹ thuật nội suy kép .7: Các hàm cơ bản sử dụng trong IGA .1: Mô tả vật liệu composite .2: Vật liệu composite theo cấu tạo .3: Tre và sản phẩm composite từ tre .4: Lớp composite lệch trục .5: Vật liệu phân lớp chức năng FGM .6: Hệ thống đẩy phản lực sử dụng vật liệu phân lớp chức năng FGM.10: Cấu trúc xương làm từ FGP: (a) đốt sống, (b) hộp sọ và (c) xương chậu .12: a) GPL-S, b) GPL-A và c) GPL-U .13: Lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất (FSDT) .14: Lý thuyết biến dạng cắt bậc cao (HSDT).15: Phần tử màng tứ giác đẳng tham số .16: Phần tử tấm uốn .17: Phép chiếu xuống mặt phẳng trung hòa .1: Chiều dương quy ước của các chuyển vị thẳng và xoay trong tấm .2: Vật liệu composite cốt sợi nhiều lớp .vo xx luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.3: nc = 1 & 2 và giá trị các hàm dạng tương ứng .4: Tấm vuông ngàm nhiều lớp chịu tải phân bố đều .5: Tấm hình bình hành ngàm nhiều lớp chịu tải phân bố đều .6: Tấm hình thang ngàm nhiều lớp chịu tải phân bố đều .7: So sánh độ võng của tấm hình thang ngàm nhiều lớp chịu tải phân bố đều .8: Tấm gấp 90o liên kết ngàm chịu tải phân bố đều thẳng góc với bề mặt tấm .9: Tấm gấp 60o liên kết ngàm chịu tải phân bố đều thẳng góc với bề mặt tấm .1: Phần tử tứ giác 4 nút .2: Miền ảnh hưởng nút 1 .3: Hàm dạng tứ giác 4 nút: a) truyền thống, b) nội suy kép .4: Minh họa vật liệu composite nhiều lớp và vật liệu FGM .5: Kết cấu màng Cook .6: Chia lưới kết cấu màng Cook .7: So sánh sai số của chuyển vị điểm A .8: Trường ứng suất (a) SQ4T, (b) MITC4 .9: Tấm vuông nhiều lớp chịu a) tải phân bố đều và b) phân bố hình sin .10: (a) So sánh độ võng chuẩn hóa, (b) So sánh sai số độ võng chuẩn hóa tấm vuông [θo/-θo] liên kết ngàm .11: (a) So sánh tần số dao động chuẩn hóa, (b) So sánh sai số tần số dao động chuẩn hóa tấm vuông [0o/90o/90o/0o] liên kết tựa đơn với a/h = 5 .12: Vỏ trụ liên kết tựa đơn .13: Tấm vuông [0o/90o/90o/0o] chịu nén đơn trục.14: Vỏ trụ 5 lớp [0o/90o/0o/90o/0o] .15: Tấm hình bình hành làm bằng vật liệu phân lớp chức năng FGM.16: Đường cong tải trọng-độ võng của tấm hình bình hành làm bằng vật liệu phân lớp chức năng liên kết ngàm .17: Đường cong tải trọng-độ võng của tấm hình bình hành làm bằng vật liệu phân lớp chức năng liên kết tựa đơn .1: Bốn điểm buộc ứng dụng tính toán biến dạng cắt ngang .2: Cơ sở xác định nút ảo 5 .3: Bốn điểm buộc ứng dụng tính toán biến dạng màng .vo xxi luan an tien si TIEU LUAN MOI download : [e-mail] moi nhat (LUAN.4: Mô tả miền con tứ giác trơn và giá trị các hàm dạng tương ứng .5: Mô tả kết cấu tấm gia cường sườn .6: Mô tả kiểm chứng .7: (a) So sánh độ võng chuẩn hóa, (b) So sánh sai số độ võng chuẩn hóa tấm vuông [θo/-θo] liên kết ngàm .8: Sai số của độ võng w* và ứng suất  * .9: Vỏ trụ với màng cứng ở hai đầu .10: Mô hình 1/8 vỏ trụ với a) lưới vuông và b) lưới méo .11: Vỏ cầu chịu tải phân bố đều .12: Tấm vuông tựa đơn được gia cường một sườn ngang .13: Độ hội tụ của độ võng được chuẩn hóa .14: (a) So sánh tần số dao động chuẩn hóa, (b) So sánh sai số tần số dao động chuẩn hóa tấm vuông [0o/90o/90o/0o] liên kết tựa đơn với a/h = 5 .15: Sáu dạng dao động đầu tiên ứng với E1/E2 = 40 và a/h = 5 .16: Sáu dạng dao động đầu tiên của vỏ cầu ngàm các cạnh .17: Tấm vuông tựa đơn gia cường sườn ngang chịu nén đơn trục .18: Tấm vuông tựa đơn được gia cường nst sườn ngang cách đều .19: Kết quả so sánh lực tới hạn .1: Hàm dạng 1D a) bậc 3, b) bậc 4, c) bậc 5 và bậc 6) liên quan đến đa thức Chebyshev .2: Chiều dương của các thành phần chuyển vị trong phần tử SQ4P.3: Phần tử SQ4P trong hệ tọa độ tự nhiên tương ứng p1=p2=3 .4: Đường cong hội tụ của chuyển vị chuẩn hóa ngay giữa tấm liên kết a) tựa đơn và b) ngàm .5: Sự hội tụ của chuyển vị chuẩn hóa ngay giữa tấm liên kết a) tựa đơn và b) ngàm ứng với giá trị a/h biến đổi từ 10 đến 100000 .6: Sự hội tụ của ứng suất chuẩn hóa  x* tại điểm (a/2, a/2, h/2) của tấm ứng với a/h = 10 và 1000 .