Phân tích động lực phi tuyến của vỏ trụ bằng vật liệu có cơ tính biến thiên dưới tác dụng của lực khí động sử dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất

  • Phạm Thị Toan

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: phamthitoan@utc.edu.vn
Từ khóa: Vỏ trụ, vật liệu FGM, hiện tượng tự dao động, động lực phi tuyến.

Tóm tắt

Các nghiên cứu về vật liệu có cơ tính biến thiên (FGM) đã nhận được rất nhiều sự quan tâm trong thời gian gần đây do vật liệu được sử dụng ở nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Trong bài báo này đã phân tích các đặc trưng động học của vỏ trụ mỏng FGM dưới tác dụng của lực khí động. Trên cơ sở lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất và mô hình khí động lực theo lý thuyết Piston đã thiết lập các phương trình cơ bản của vỏ trụ FGM trong dòng khí chuyển động vượt âm. Phương pháp Galerkin, giả thiết Volmir và phương pháp Runge-Kutta bậc 4 đã được sử dụng cho phân tích động lực của vỏ. Mục tiêu nghiên cứu là tìm số Mach tới hạn của dòng khí làm cho vỏ mất ổn định khi thay đổi các tham số hình học của vỏ và chỉ số phân bố vật liệu thành phần. Kết quả số chỉ ra ảnh hưởng của các tham số hình học, các tính chất vật liệu đến các đặc trưng động lực phi tuyến của vỏ trụ FGM. Kết quả đã đạt là tìm được số Mach tới hạn của dòng khí làm cho vỏ mất ổn định.

Tài liệu tham khảo

[1]. M. Koizumi, The concept of FGM, Ceram Trans, Funct Grad Materials, 34 (1993) 3-10.
[2]. Y. Miyamoto, W. A. Kaysser, B. H. Rabin, A. Kawasaki, R. G. Ford, Functionally graded materials: design, processing and application, London: Kluwer Academic Publishers, 1999. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-5301-4
[3]. C. T. Loy, K. Y. Lam, J. N. Reddy, Vibration of functionnally graded cylindrical shells, International Journal of Mechanical Sciences, 41 (1999) 309-324. https://doi.org/10.1016/S0020-7403(98)00054-X
[4]. H. Huang, Q. Han, Nonlinear dynamic buckling of functionally graded cylindrical shells subjected to a time-dependent axial load, Compos Struct, 92 (2010) 593-598. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2009.09.011
[5]. J. N. Reddy, Mechanics of lamilated composite plates and shells:theory and analysis, New York:CRC Press, (2004).
[6]. M. Shariyat, Dynamic thermal buckling of suddenly heated temperature-dependent FGM cylindrical shells under combined axial compression and external pressure, Int J Solids Struct, 45 (2008) 2598-2612. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2007.12.015
[7]. D. H. Bich, N. X. Nguyen, Nonlinear vibration of functionally graded circular cylindrical shells based on improved Donnell equations, Journal of Sound and Vibration, 331 (2012) 5488-5501. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2012.07.024
[8]. D. V. Dung, N. T. Nga, Buckling and postbuckling nonlinear analysis of imperfect FGM plates reinforced by FGM stiffeners with temperature-dependent properties based on TSDT, Acta Mech, 227 (2016) 2377-2401. https://doi.org/10.1007/s00707-016-1637-y
[9]. A. H. Sofiyev, The vibration and buckling of sandwich cylindrical shells covered by different coatings subjected to the hydrostatic pressure, Compos. Struct., 117 (2014) 124-134. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.06.025
[10]. A. K. Ghosh, K. C. Biswal, Free- vibration analysis of stiffined lamilated plates using higher-order deformation theory, Finite Elements in Analysis and Design, 22 (1996) 143-161. https://doi.org/10.1016/0168-874X(95)00051-T
[11]. R. Javaheri, M. R. Eslami, Thermal buckling of functionally graded plates based on higher order theory, J. Thermal Stressees, 25 (2002) 603-625. https://doi.org/10.1080/01495730290074333
[12]. W. Lanhe, Thermal buckling of a simply supportrd moderately thick retangular FGM plate, Composite Structures, 64 (2004) 211-218. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2003.08.004
[13]. H. Matsunaga, Free vibration and stability of functionally graded shallow shells according to a 2-D higher-order deformation theory, Compos Struct, 84 (2008) 132-146. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2007.07.006
[14]. Pham Thi Toan, Phân tích động lực phi tuyến của vỏ trụ bằng vật liệu có cơ tính biến thiên dưới tác dụng của lực khí động sử dụng lý thuyết Piston, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 11 (2017) 56-63. https://stce.nuce.edu.vn/index.php/vn/article/view/771
[15]. Trần Thế Văn, Nghiên cứu ổn định của tấm composite lớp chịu tải trọng khí động, Luận án Tiến sỹ Kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2012.
[16]. D.D. Brush, B.O. Almroth, Buckling of bars, plates and shells, Mc.Graw-Hill, Inc., 1975.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
01/08/2021
Nhận bài sửa
20/03/2021
Chấp nhận đăng
24/03/2021
Xuất bản
15/06/2021
Chuyên mục
Công trình khoa học