Trang: 1034-1048 Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Thanh VânTóm tắtHiện nay, vận chuyển hàng hóa bằng đường thủy chiếm tỷ trọng cao và đóng vai trò quan trọng trong thương mại xuất khẩu, nhập khẩu trên thế giới và Việt Nam. Bên cạnh đó, xu hướng hiện đại hóa đội tàu dẫn đến các thiết bị điện sử dụng điện cao áp đang triển khai trên các tàu thủy đóng mới với mục đích tăng cường khả năng tải trọng. Tuy nhiên, việc tiếp xúc và làm việc với các thiết bị điện cao áp tiềm ẩn các nguy cơ mất an toàn đối với thuyền viên và yêu cầu họ phải có các kĩ năng, kiến thức chuyên môn về an toàn điện. Bài báo này đề xuất phương pháp thử nghiệm, thu thập tạo bộ dữ liệu điện áp phóng điện cao áp trên thiết bị TERCO dựa trên điều kiện môi trường thực tế trên tàu thủy. Đồng thời, xây dựng một mô hình đánh giá, mô phỏng huấn luyện an toàn điện cao áp theo tiêu chuẩn IMO dựa trên công nghệ thực tế ảo trên nền tảng Unity 3D kết hợp với mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) Bootstrapping cho phép thuyền viên thực hành đảm bảo an toàn tính mạng trong quá trình huấn luyện. Kết quả bước đầu nghiên cứu đã cho thấy các tính năng vượt trội hơn so với phương pháp đào tạo truyền thống hiện nay như sát với thực tế, cho phép điều chỉnh kịch bản đào tạo. Dựa trên kết quả đào tạo thuyền viên có thể đánh giá hiệu suất của hệ thống đạt 90 % đáp ứng hiệu quả các tiêu chí cơ bản trong đào tạo an toàn điện cao áp cho thuyền viên hiện nay
Trang: 1049-1063 Nguyễn Vũ HùngTóm tắtHiện tượng dao động của kết cấu chịu tác dụng của tải trọng nổ, đặc biệt là các tấm có chiều dày không đồng nhất làm từ vật liệu có cơ tính biến thiên (FGM), đang thu hút nhiều sự quan tâm trong lĩnh vực cơ học kỹ thuật hiện đại. Trong nghiên cứu này, phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp với phương pháp tích phân trực tiếp Newmark trên cơ sở lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất được phát triển để phân tích dao động cưỡng bức của tấm FGM có chiều dày thay đổi chịu tác dụng của sóng xung kích do nổ gây ra. Sự thay đổi chiều dày của tấm được xét theo hai phương với quy luật phi tuyến, trong khi đặc tính vật liệu biến thiên theo chiều dày tấm. Tính chính xác của mô hình và phương pháp được xác minh thông qua so sánh với kết quả trong các nghiên cứu đã công bố. Sau đó, bài báo thực hiện khảo sát ảnh hưởng của các tham số như biên độ tải trọng, tốc độ lan truyền sóng, hệ số biến thiên vật liệu, và hệ số thay đổi chiều dày đến đáp ứng động của tấm. Kết quả nghiên cứu cung cấp các cơ sở quan trọng trong thiết kế và phân tích an toàn kết cấu FGM chịu tải nổ
Nghiên cứu trạng thái ứng suất, độ võng và dao động của tấm bê tông xi măng có vết nứt
Trang: 1064-1077 Phạm Minh Phúc, Mai Anh Dũng, Nguyễn Đình DưTóm tắtCác tấm bê tông xi măng (BTXM) trong công trình giao thông và kết cấu sàn thường xuất hiện vết nứt do tải trọng lặp, co ngót và môi trường, làm suy giảm độ cứng, tăng độ võng và thay đổi đặc trưng dao động. Vì vậy, cần mô hình hóa chính xác trạng thái ứng suất, độ võng, dao động để phục vụ đánh giá và thiết kế tăng cường. Bài báo này trình bày một khung tính toán thống nhất cho tấm BTXM có vết nứt dựa trên lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất (FSDT) để mô tả ứng xử tấm chiều dày trung bình, mô hình phase-field để mô tả trường nứt liên tục không cần theo dõi biên nứt, và phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) cho bài toán uốn tĩnh và dao động tự do. Mô hình được kiểm chứng bằng cách so sánh với các nghiên cứu uy tín (độ võng tấm BTXM, đáp ứng tấm nứt và mối liên hệ giữa vết nứt và tần số riêng), sau đó thực hiện khảo sát tham số theo chiều dài vết nứt, góc nghiêng vết nứt, điều kiện biên và tỷ số chiều dày. Kết quả cho thấy: ứng suất biên và vùng lân cận tip nứt tăng rõ rệt và trường ứng suất/độ võng phụ thuộc mạnh vào chiều dài vết nứt và điều kiện biên; độ võng tại giữa tấm và tần số riêng giảm đơn điệu khi chiều dài vết nứt tăng; trong khi đó góc nứt ảnh hưởng thứ yếu hơn so với chiều dài nứt trong các trường hợp khảo sát
Trang: 1078-1092 Bùi Tuấn Anh, Nguyễn Quang Phúc, Phạm Minh PhúcTóm tắtHiện nay, việc thiết kế kết cấu mặt đường bê tông nhựa tại Việt Nam chủ yếu vẫn dựa trên tiêu chuẩn kinh nghiệm và ít xem xét sâu đến ảnh hưởng của lớp móng cấp phối đá dăm (CPĐD) trong điều kiện khai thác thực tế. Nghiên cứu này nhằm đánh giá vai trò của lớp CPĐD trong kết cấu mặt đường bê tông nhựa bằng cách áp dụng phương pháp cơ học – thực nghiệm với phần mềm AASHTOWare Pavement ME Design. Thông qua việc khảo sát hàng loạt tổ hợp kết cấu với các biến số như chiều dày lớp CPĐD, mô đun đàn hồi nền và lớp CPĐD, nhóm tác giả đã phân tích tương quan giữa các yếu tố này với các chỉ tiêu khai thác như: hằn lún (RD-T), gồ ghề mặt đường (IRI), nứt mỏi đáy lên (FC-BU), nứt mỏi mặt xuống (FC-TD), và lún trong lớp mặt (RD-AC). Kết quả cho thấy hiệu quả của việc tăng chiều dày CPĐD đạt tối ưu ở mức 300–400 mm, sau đó giảm dần. Mô đun đàn hồi nền đất có ảnh hưởng mạnh đến IRI và RD-T, trong khi mô đun lớp CPĐD ảnh hưởng đến FC-BU. Nghiên cứu chứng minh rằng mô hình cơ học – thực nghiệm có thể hỗ trợ hiệu quả trong việc tối ưu cấu trúc áo đường và tiết kiệm vật liệu, đặc biệt trong điều kiện Việt Nam
Trang: 1093-1107 Nguyễn Quang Phúc, Chu Tiến DũngTóm tắtCông nghệ tái chế nguội tại chỗ bằng nhựa đường bọt và xi măng đang được quan tâm nhờ khả năng tiết kiệm vật liệu, giảm phát thải và phù hợp với mục tiêu phát triển hạ tầng bền vững. Tuy đã được áp dụng tại Việt Nam, vẫn thiếu các nghiên cứu hệ thống đánh giá hiệu quả công nghệ trong điều kiện nhiệt đới gió mùa và tình trạng xe quá tải. Bài báo này trình bày kết quả thực nghiệm trên năm tuyến quốc lộ ở miền Trung và miền Nam, bao gồm khảo sát hiện trường, thí nghiệm trong phòng, thiết kế hỗn hợp và đo mô đun đàn hồi sau thi công. Kết quả cho thấy tất cả hỗn hợp tái chế đều đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, trong đó mô đun đàn hồi sau thi công cao hơn 10–58% so với giá trị thiết kế, chứng minh khả năng nâng cao độ bền và sức chịu tải của kết cấu. Điểm mới của nghiên cứu là: (i) cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm đa dự án đầu tiên tại Việt Nam, (ii) xác nhận hiệu quả công nghệ qua so sánh kết quả thiết kế và số liệu thực tế, và (iii) bổ sung bằng chứng khoa học từ điều kiện nhiệt đới và xe quá tải, góp phần mở rộng tri thức quốc tế về công nghệ tái chế nguội trong bối cảnh các nước đang phát triển
Trang: 1108-1122 Bùi Thị Loan, Trần Bảo Việt, Nguyễn Hoàng Quân, Phạm Thị Thanh Thủy, Bùi Thị Thanh MaiTóm tắtTrong cơ học kết cấu, việc giải các phương trình vi phân đạo hàm riêng (PDEs) thường được thực hiện bằng các phương pháp số như phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Tuy nhiên, khi áp dụng cho các bài toán liên quan đến tối ưu hóa, FEM thường gặp hạn chế do chi phí tính toán cao và khó khăn trong xử lý hình học thay đổi liên tục. Gần đây, mạng nơ-ron thông tin vật lý (PINN) đã nổi lên như một phương pháp thay thế hiệu quả, cho phép giải PDEs mà không cần chia lưới phần tử, bằng cách tích hợp trực tiếp các định luật vật lý vào hàm mất mát của mô hình học sâu. Nghiên cứu này bước đầu xây dựng mô hình PINN cho bài toán thanh chịu kéo thuần túy, nhằm đánh giá hiệu quả của ba kỹ thuật huấn luyện phổ biến như đưa bài toán về dạng không thứ nguyên; sử dụng điều kiện biên cứng hoặc mềm; lựa chọn giữa hàm mất mát dạng PDE hoặc dạng năng lượng. Kết quả cho thấy việc đưa về dạng không thứ nguyên giúp cân bằng gradient và cải thiện độ chính xác; điều kiện biên cứng dẫn đến hội tụ nhanh và ổn định hơn; và hàm mất mát dạng PDE kiểm soát ràng buộc vật lý tốt hơn hàm năng lượng. Đây mới chỉ là nghiên cứu bước đầu trên một bài toán đơn giản, song các kết quả đạt được đã khẳng định tiềm năng của PINN trong cơ học kết cấu, đồng thời tạo nền tảng để phát triển và mở rộng cho các bài toán phức tạp hơn
Ứng dụng “machine learning” dự đoán gradient nhiệt bất lợi trên dầm cầu BTCT mặt cắt dạng hộp
Trang: 1123-1137 Lê Minh Cảnh, Nguyễn Đức Chuyên, Lê Thành SangTóm tắtTrong giai đoạn khai thác, dầm cầu bê tông cốt thép (BTCT) mặt cắt dạng hộp chịu tác động đáng kể từ sự thay đổi nhiệt độ môi trường. Chênh lệch nhiệt độ giữa các phần của mặt cắt gây ra ứng suất nhiệt lớn, làm giảm độ bền và tuổi thọ của kết cấu. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng gradient nhiệt theo phương đứng xác định từ dữ liệu thực đo có sự sai lệch rõ rệt so với tiêu chuẩn TCVN 11823:2017. Nghiên cứu này phân tích dữ liệu nhiệt độ liên tục trong gần ba năm tại ba cầu đại diện cho các khu vực khí hậu tiêu biểu ở Việt Nam: cầu Vĩnh Thịnh (miền Bắc), cầu Quán Hàu (miền Trung) và cầu Gò Găng (miền Nam). Để nâng cao độ chính xác trong đánh giá tác động nhiệt, nghiên cứu đã phát triển các mô hình học máy có giám sát để dự báo gradient nhiệt bất lợi. Các thuật toán được áp dụng gồm: hồi quy tuyến tính (Linear Regression), cây tăng cường (Boosted Tree), rừng ngẫu nhiên (Random Forest), XGBoost và mạng nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Network – ANN). Kết quả cho thấy mô hình ANN đạt hiệu quả cao nhất với hệ số xác định R² trên 0,70 cho cả hai thông số MAX-Gy và MIN-Gy. Điều này khẳng định khả năng dự báo mạnh mẽ và hiệu quả trong việc mô hình hóa các mối quan hệ phi tuyến giữa điều kiện khí tượng và đặc trưng hình học tiết diện cầu. Kết quả của nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học tin cậy phục vụ công tác thiết kế, đánh giá và bảo trì cầu BTCT mặt cắt dạng hộp trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, góp phần gia tăng tuổi thọ và hiệu quả khai thác công trình
Trang: 1138-1150 Trần Đức Công, Hồ Thị Lan Hương, Lê Khánh Giang, Lê Văn HiếnTóm tắtCông nghệ định vị vệ tinh GNSS-RTK đã và đang được ứng dụng phổ biến trong quan trắc sức khỏe kết cấu cầu dây văng nhờ khả năng cung cấp dữ liệu dịch chuyển chính xác và liên tục. Tuy nhiên, thách thức lớn đặt ra là dữ liệu thường chứa nhiều nhiễu, giá trị ngoại lai và không có nhãn, gây khó khăn cho việc phát hiện sớm các trạng thái bất thường của công trình. Nghiên cứu này tập trung vào phân tích chuỗi dịch chuyển GNSS-RTK theo phương đứng tại cầu Nhật Tân (Hà Nội) thông qua hai thuật toán phân cụm không giám sát: Phân cụm phân cấp kết hợp dần (HAC) và Mô hình hỗn hợp Gaussian (GMM). Quy trình phân tích bao gồm tiền xử lý dữ liệu (loại bỏ ngoại lai bằng bộ lọc Hampel, nội suy, phân đoạn và chuẩn hóa z-score) và đánh giá kết quả bằng chỉ số Silhouette. Kết quả cho thấy cả HAC và GMM đều xác định số cụm tối ưu k = 2, phản ánh hai trạng thái dịch chuyển đặc trưng, trong đó GMM đạt chất lượng phân cụm tốt hơn (Silhouette ≈ 0,596) so với HAC (≈ 0,520). Kết quả nghiên cứu khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng phân cụm không giám sát trong phát hiện sớm các trạng thái bất thường của cầu dây văng, góp phần nâng cao hiệu quả bảo trì chủ động và an toàn khai thác
