TRANG THÔNG TIN VỀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Tên luận án: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐA TỈ LỆ KẾT CẤU TẤM KHÔNG ĐỒNG NHẤT
Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 62.52.01.01
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Hoàng Phương
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Lê Văn Cảnh
2. GS.TS Nguyễn Trung
Cơ sở đào tạo: Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM
I. Tóm tắt luận án
Luận án trình bày các phương pháp đa tỉ lệ cho kết cấu tấm không đồng nhất. Nội dung nghiên cứu được chia thành hai phần bao gồm phương pháp đa tỉ lệ trong miền đàn hồi cho kết cấu tấm phẳng, kết cấu ba chiều, kết cấu tấm phẳng chịu uốn và phương pháp đa tỉ lệ ngoài miền đàn hồi bao gồm vật liệu tuân theo tiêu chuẩn Hill và Tsai-wu.
Đối với nghiên cứu trong miền đàn hồi, biến dạng tại một điểm vật liệu thuộc cấp độ vĩ mô được chuyển về điều kiện biên động học cho phần tửđại diện của cấp độ vi mô. Trường chuyển vị tổng của bài toán vi mô được xấp xỉ hóa bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Điều kiện biên tuần hòan và tuyến tính được áp đặt thông qua mối liên hệ của chuyển vị tại các nút đối xứng và chuyển vị tại các nút góc. Phương pháp rút gọn bậc tự do được sử dụng nhằm khử đi các bậc tự do phụ thuộc trong điều kiện biên.
Kỹ thuật đồng nhất hóa hay trung bình thể tích phần tử đại diện được thực hiện nhằm xác định được các thông số của ma trận hằng số vật liệu. Qua đó, các hằng số vật liệu hữu hiệu được xác định dựa trên ma trận hằng số vật liệu hữu hiệu. Các nghiên cứu được thực hiện cho kết cấu tấm phẳng với lực nằm trong mặt phẳng tấm và được khái quát cho kết cấu tấm ba chiều với phần tử đại diện ba chiều và cuối cùng là rút gọn về kết cấu tấm phẳng chịu uốn khi lực tác dụng vuông góc với mặt phẳng tấm.
Đối với nghiên cứu ngoài miền đàn hồi, bài toán phân tích giới hạn cho phần tử đại diện vi mô được thực hiện nhằm xác định được các ứng suất giới hạn tại điểm vật liệu của cấp độ vĩ mô. Bài toán phân tích giới hạn được triển khai dưới dạng bài toán tối ưu hóa với hàm mục tiêu là năng lượng tiêu tán dẻo và các ràng buộc, như là điều kiện tương thích, điều kiện chuẩn hóa tổng công ngoại, điều kiện biên tuần hoàn và điều kiện trung bình hóa biến dạng cấp độ vi mô. Hàm mục tiêu, năng lượng tiêu tán dẻo, được xây dựng thông qua luật chảy dẻo kết hợp nhằm chuyển về hàm theo biến dạng. Hai tiêu chuẩn dẻo được xem xét trong nghiên cứu là
tiêu chuẩn dẻo Hill (dạng tổng quát cho vật liệu dị hướng có khả năng chịu kéo khác khả năng chịu nén theo từng phương chịu lực) và tiêu chuẩn Tsai-Wu (dạng tổng quát cho vật liệu có khác năng chịu kéo khác khả năng chịu nén theo mỗi phương chịu lực). Miền cường độ, miền ứng suất giới hạn, được xác định thông qua tập hợp các nghiệm của bài toán phân tích giới hạn cấp độ vi mô ứng với mỗi trường hợp ứng suất. Các hệ số của hàm tiêu chuẩn dẻo hữu hiệu dạng tiêu chuẩn dẻo Hill và Tsai-Wu được ước lượng thông qua kỹ thuật bình phương cực tiểu.
