Xây dựng chương trình tính toán tốc độ và thời gian vận hành của đoàn tàu trên đường sắt việt nam
Trang: 850-865 Đỗ Đức Tuấn, Nguyễn Đức ToànTóm tắtTrong quá trình tính toán sức kéo đoàn tàu đường sắt, sau khi giải quyết các bài toán về xác định và kiểm nghiệm khối lượng đoàn tàu, xây dựng biểu đồ hợp lực đơn vị và tính toán hãm đoàn tàu, bài toán cuối cùng đặt ra là tính toán vận tốc và thời gian vận hành của đoàn tàu trên khu gian hoặc tuyến đường. Do tính đa dạng của các loại đoàn tàu, nên khối lượng tính toán là khá lớn, chiếm nhiều thời gian nếu tiến hành bằng phương thức thủ công truyền thống Vì vậy, trên cơ sở lý thuyết đã biết, bằng ngôn ngữ lập trình Java đã tiến hành xây dựng chương trình tính toán vận tốc và thời gian vận hành của đoàn tàu áp dụng cho ngành đường sắt Việt Nam. Chương trình có chức năng vẽ các biểu đồ và ở các chế độ vận hành chạy đà, kéo và hãm cho các loại đoàn tàu trên bất kỳ khu gian hoặc tuyến đường nào. Chương trình cũng cho phép tăng nhanh tốc độ, đảm bảo tính linh hoạt và thuận tiện trong quá trình tính toán với các phương án lập tàu khác nhau.
Cập nhật mô hình cho cầu giàn thép đường sắt sử dụng thuật toán tối ưu tiến hoá lai
Trang: 866-881 Nguyễn Mạnh Hải, Trần Ngọc Hoà, Bùi Tiến Thành, Trần Việt Hưng, Nguyễn Duy TiếnTóm tắtThuật toán tối ưu hoá chim cúc cu (Cuckoo Search – CS) là một thuật toán tiến hóa phổ biến đã được sử dụng để giải quyết nhiều vấn đề tối ưu hóa trong nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, một trong những nhược điểm cơ bản của CS là thuật toán này cố định vận tốc của các quần thể trong toàn bộ quá trình tìm kiếm giải pháp tối ưu, vì vậy giảm sự linh hoạt trong quá trình di chuyển của các phần tử. Ngoài ra CS không chỉ phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của quần thể ban đầu mà còn không có các khả năng như giao chéo hay đột biến để cải thiện chất lượng của các thế hệ mới. Để khắc phục nhược điểm này của CS, trong nghiên cứu này, một CS cải tiến (ICS) kết hợp với thuật toán di truyền (GA) được đề xuất. Để chứng minh được hiệu quả của phương pháp được đề xuất (Thuật toán lai giữa GA và ICS - HGAICS), một kết cấu cầu giàn thép nhịp lớn đã được sử dụng. HGAICS được sử dụng để giảm sự khác biệt giữa kết quả mô hình số và mô hình thực nghiệm, xác định các tham số bất định của kết cấu. Kết quả thu được cho thấy HGAICS vượt trội hơn GA và CS về độ chính xác và giảm thời gian tính toán so với GA.
Mô phỏng 3D vết nứt trong bê tông sử dụng ứng suất chính trong phương pháp phần tử rời rạc
Trang: 882-892 Lê Bá Danh, Phạm Duy HòaTóm tắtNghiên cứu mô phỏng ứng xử cơ học của vật liệu bê tông là một nội dung rất quan trọng trong quá trình thiết kế, đánh giá hiện trạng công trình trong thực tế. Để hạn chế một số nhược điểm mô phỏng của phương pháp liên tục, nội dung của nghiên cứu này trình bày quá trình mô phỏng 3D vết nứt trong vật liệu bê tông sử dụng ứng suất chính trong phương pháp phần tử rời rạc (Discrete Element Method - DEM). Mã nguồn mở Granular Object Oriented (GranOO) đã được sử dụng. Trong GranOO, vật liệu liên tục được coi là một tập hợp gồm các phần tử có hình cầu liên kết với nhau. Ứng xử cơ học của vật liệu được mô phỏng thông qua các dầm liên kết nối giữa các phần tử tiếp xúc. Các thông số vi mô của các dầm này được xác định thông qua quá trình hiệu chỉnh. Nghiên cứu đã giới thiệu quá trình mô hình hóa hình học và mô hình hóa cơ học trong DEM. Quá trình mô phỏng thí nghiệm số kéo giản đơn mẫu bê tông hình lập phương có cạnh 10 cm đã được thực hiện ở miền đàn hồi và phá hủy. Kết quả mô phỏng thu được rất sát với lý thuyết về giá trị mô đun Young, cũng như sự xuất hiện và phát triển của vết nứt.
Trang: 893-907 Vũ Bá Thành, Trần Anh Tuấn, Nguyễn Đình HảiTóm tắtTrong những năm gần đây, phương pháp phase field là một công cụ mô phỏng đáng tin cậy và hiệu quả để dự đoán hư hỏng trong kết cấu chứa các loại vật liệu xây dựng. Trong kết cấu nhiều pha vật liệu, hình dạng mặt phân giới giữa các pha thường rất phức tạp, điều này gây khó khăn trong việc xác định ranh giới của các pha này dẫn tới kết quả mô phỏng không chính xác. Do đó, mục tiêu của bài báo này: (i) sử dụng phương pháp phase field để mô phỏng sự hình thành và lan truyền vết nứt trong kết cấu chứa nhiều pha vật liệu với sự tương tác giữa hư hỏng trong nội tại các pha (mô tả bằng biến phase field d) và hư hỏng mặt phân giới của các pha (đại điện bằng biến phase field bổ sung ); (ii) xây dựng một hàm con bổ sung xử lý các định dạng ảnh của kết cấu với mỗi màu đại diện cho một pha vật liệu, dựa trên nguyên lý một màu sẽ có một dải số đại diện để xác định hình dạng mặt phân giới. Các kết quả đạt được của bài báo này cho thấy phương pháp phase field hiện tại kết hợp với hàm con bổ sung có thể mô phỏng chính xác hư hỏng của kết cấu chứa nhiều pha vật liệu thành phần.
Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong xây dựng công trình cầu ở việt nam
Trang: 908-919 Nguyễn Đắc Đức, Quách Thanh TùngTóm tắtTrong quy trình thiết kế truyền thống, sử dụng bản vẽ trong mặt phẳng (thường là CAD2D) là công cụ chính để thể hiện ý tưởng thiết kế. Các bản vẽ 2D theo thiết kế truyền thống thường không có liên hệ về mặt không gian và quản lý. Để thể hiện thiết kế của một công trình các kỹ sư dùng các bản vẽ mặt đứng, mặt bằng, mặt cắt, các ghi chú...do đó đôi khi khó khăn trong việc hình dung ra hình dạng không gian của kết cấu cũng như khó lường trước được các xung đột trong công trình. Với mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling - BIM), công trình xây dựng được thể hiện trên môi trường 3D, có thuộc tính về hình học, vật liệu và các bản vẽ 2D sẽ được tạo ra từ mô hình 3D việc này giúp các bên tham gia dự án có hình ảnh 3D tổng thể về công trình, điều chỉnh thiết kế và xử lý được các xung đột ngay từ khi xây dựng mô hình. Tại Việt Nam, việc ứng dụng BIM cho các công trình cầu còn khá mới mẻ, lý do quan trọng bởi các đơn vị tham gia dự án còn khá hoài nghi về quy trình áp dụng BIM cũng như tính khả thi của nó so với thiết kế truyền thống, bên cạnh đó đội ngũ nhân lực cũng như hạ tầng công nghệ thông tin còn chưa được đầu tư đúng mức dẫn đến cần chi phí đầu tư ban đầu lớn về phần cứng cũng như các phần mềm trong hệ sinh thái BIM... Bài viết xin chia sẻ về quy trình làm việc khi ứng dụng BIM cho công trình cầu, đồng thời nêu ra những khó khăn thách thức và giải pháp nhằm thúc đẩy quá trình áp dụng BIM được đầy đủ, đồng bộ và hiệu quả.
Ảnh hưởng của hoá già đến sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP cao
Trang: 920-931 Nguyễn Ngọc Lân, Trương Văn QuyếtTóm tắtHỗn hợp asphalt tái chế thường có độ cứng cao do sử dụng bitum đã bị lão hoá có trong RAP, vì vậy sức kháng nứt trở thành mối quan tâm, đặc biệt khi hỗn hợp có hàm lượng RAP cao. Ngoài ra, sự hoá già của bitum trong hỗn hợp asphalt cũng là một trong những nguyên nhân gây ra các hư hỏng liên quan đến nứt. Bitum bị hoá già có thể xảy ra trong quá trình sản xuất, thi công và khai thác mặt đường. Vì vậy, đánh giá sức kháng nứt của bê tông asphalt là một trong những chỉ tiêu cần được thực hiện để có thể nâng cao được chất lượng và độ bền của mặt đường asphalt trong thời gian khai thác. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm đánh giá sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP bằng 30% và 50%. Sức kháng nứt của hỗn hợp asphalt được đánh giá thông qua chỉ số kháng nứt (Cracking Tolerance Index – CTIndex). Ba điều kiện hoá già được thực hiện với hỗn hợp ở trạng thái rời sau khi trộn bao gồm hoá già ngắn hạn 4 giờ 135oC, hoá già dài hạn 24 giờ 135oC và hoá già dài hạn 8 ngày ở 95oC sau khi hoá già ngắn hạn. Trên cơ sở kết quả thí nghiệm chỉ số kháng nứt CTIndex ứng với các điều kiện hoá già khác nhau, nghiên cứu đưa ra được các kết luận ảnh hưởng của các điều kiện hóa già khác nhau đến sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP cao.
Ứng xử chịu cắt của dầm bê tông cốt GFRP được gia cường bằng bê tông cốt lưới dệt
Trang: 932-944 Trần Cao Thanh Ngọc, Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Nghĩa Bình, Phạm Minh HậuTóm tắtDầm bê tông cốt GFRP được sử dụng ngày càng phổ biến trong thời gian gần đây do khả năng chống ăn mòn của cốt GFRP. Việc gia cường khả năng chịu tải của loại kết cấu này có thể phải được thực hiện ngay trong quá trình thi công của công trình do yêu cầu từ việc thay đổi công năng của kết cấu. Bài báo trình bày về kết quả thí nghiệm gia cường kháng cắt cho dầm bê tông cốt GFRP được gia cường kháng cắt bằng bê tông cốt lưới dệt (TRC). Hai mẫu dầm bê tông cốt GFRP có tỉ số nhịp chia cho chiều cao hữu hiệu (a/d) là 1,7, không được bốt trí cốt đai được thí nghiệm chịu cắt ba điểm. Trong hai mẫu này, một mẫu dầm không được gia cường phục vụ như mẫu đối chứng và mẫu còn lại được gia cường hai lớp bê tông cốt lưới dệt. Kết quả thí nghiệm cho thấy, bê tông cốt lưới dệt đem lại hiệu quả tốt trong việc gia cường khả năng kháng cắt của dầm bê tông cốt GFRP. Kết hợp từ tiêu chuẩn ACI 318-19 và mô hình bong tách từ nghiên cứu trước cho kết quả tương đối chính xác kết quả thực nghiệm cường độ kháng cắt cực đại của dầm bê tông cốt GFRP và dầm được gia cường bằng lưới dệt TRC.
Trang: 945-956 Bùi Hải Lê, Đỗ Đăng Khoa, Lê Anh TuấnTóm tắtNghiên cứu về điều khiển dao động của các hệ thống treo chủ động và bán chủ động trên xe ô tô ngày càng được quan tâm. Trong bài báo này, việc khảo sát về sự lựa chọn các biến trạng thái để tìm biến điều khiển trong bộ điều khiển dựa trên lý thuyết đại số gia tử được thực hiện cho một hệ thống treo chủ động của mô hình một phần tư xe ô tô. Các biến trạng thái có thể được sử dụng bao gồm chuyển vị, vận tốc và gia tốc theo phương thẳng đứng của thân xe và bánh xe. Bằng việc khảo sát ảnh hưởng của các biến trạng thái đến hiệu quả của bộ điều khiển dựa trên đại số gia tử gồm 2 biến trạng thái đầu vào và 1 biến điều khiển đầu ra cho phép xác định được các biến trạng thái phù hợp với các mục tiêu điều khiển. Kết quả mô phỏng số cho thấy bộ điều khiển đạt hiệu quả cao nhất khi sử dụng vận tốc và gia tốc của thân xe làm biến trạng thái. Cách tiếp cận của bài báo có thể được mở rộng cho những đối tượng được điều khiển khác nhau để tìm ra các biến trạng thái phù hợp, nhất là đối với những bộ điều khiển sử dụng hệ luật định tính như các bộ điều khiển dựa trên lý thuyết tập mờ hay đại số gia tử.
Trang: 957-966 Nguyễn Văn HưởngTóm tắtSử dụng gân vuốt có vai trò quan trong trong công nghệ dập tấm bởi vì nó có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm kim loại tấm. Gân vuốt thường được sử dụng khi dập các chi tiết dạng không đối xứng, hình dạng phức tạp và dập vuốt sâu để cải thiện dòng chảy của vật liệu vào cối. Tuy hình côn thấp là một dạng chi tiết đối xứng nhưng chiều cao tương đối nhỏ nên gây ra sự đàn hồi mạnh do đó trong quá trình tạo hình vật liệu không được tiếp xúc hoàn toàn với bề mặt của dụng cụ. Kết quả là rất dễ xuất hiện nhăn trên bề mặt gây ra phế phẩm. Vì vậy phôi tấm phải được kéo căng bằng gân vuốt. Bài báo đưa ra kết quả nghiên cứu gân vuốt khi dập chi tiết hình côn thấp với các kích thước cụ thể của nó cho ba trường hợp như không sử dụng gân vuốt trên hệ thống chặn, với gân vuốt hình tròn và với gân vuốt hình chữ nhật thông qua mô phỏng số bằng phần mềm Dynaform 5.9 và thực nghiệm với khuôn dập được chế tạo với các kết quả đưa ra từ mô phỏng để xác định được các thông số hợp lý của gân vuốt.
Một phương pháp nâng cao hiệu quả dự báo dữ liệu tuyển sinh dựa trên chuỗi thời gian mờ
Trang: 967-981 Nguyễn Văn Khánh, Nguyễn Đình Bình, Nguyễn Bảo Trung, Phạm Đình PhongTóm tắtTrong vài thập kỷ gần đây, nhiều nghiên cứu về mô hình dự báo dựa trên chuỗi thời gian mờ đã được đề xuất. Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến kết quả dự báo đã được nhiều tác giả tập trung nghiên cứu như kỹ thuật chia khoảng tập nền, các luật dự báo và kỹ thuật giải mờ. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu vẫn còn nhiều hạn chế và chưa làm hài lòng người sử dụng. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp nâng cao hiệu quả của mô hình dự báo chuỗi thời gian mờ trên cơ sở kết hợp tối ưu các khoảng chia tập nền bằng thuật toán tối ưu bầy đàn và kỹ thuật giải mờ mới hiệu quả. Mô hình dự báo được đề xuất được ứng dụng để dự báo số sinh viên nhập học của Trường Đại học Alabama từ năm 1971 đến năm 1992. Kết quả thực nghiệm cho thấy, mô hình dự báo được đề xuất hiệu quả hơn các mô hình dự báo hiện có đối với cả chuỗi thời gian mờ bậc nhất và chuỗi thời gian mờ bậc cao.
Sử dụng phương pháp tối ưu giải bài toán đánh giá sai lệch độ trụ từ bộ dữ liệu điểm đo
Trang: 982-993 Nguyễn Thành Trung, Vũ Toàn Thắng, Vũ Tiến DũngTóm tắtSai lệch độ trụ là sai số tổng hợp đóng vai trò quan trọng trong đánh giá chất lượng các chi tiết cơ khí. Việc đánh giá sai lêch độ trụ thường dựa trên dữ liệu điểm đo xác định bằng máy đo ba toạ độ hoặc các máy quét 3D, máy đo độ tròn. Hiện nay, có 4 thuật toán được sử dụng để tính sai lệch độ trụ: mặt trụ bình phương tối thiểu (Least Square Cylinder – LSC), mặt trụ ngoại tiếp nhỏ nhất (Mimimum Circumscibed Cylinder – MCC), mặt trụ nội tiếp lớn nhất (Maximum Inscribed Cylinder – MIC) và mặt trụ miền tối thiểu (Minumum Zone Cylinder – MZC). Bài báo trình bày phương pháp sử dụng thuật toán tối ưu tính toán đường kính, sai lêch độ trụ từ bộ dữ liệu điểm đo và so sánh kết quả theo cả 4 phương pháp trên với kết quả của máy đo toạ độ (Coordinate Measuring Machine - CMM) với độ sai lệch không vượt quá 0,8 µm.
Trang: 994-1009 Lý Hải Bằng, Nguyễn Thùy Anh, Mai Thị Hải Vân, Nguyễn Hữu HùngTóm tắtKết cấu nền – mặt đường ô tô bao gồm các lớp mặt đường và nền đất, trong đó, tác dụng chính của nền là phân bố, giảm ứng suất dọc từ trên mặt đường xuống khi chịu tác dụng của tải trọng. Để đảm bảo cường độ và ổn định của kết cấu nền – mặt đường, nền đất phải có đủ cường độ. Đặc trưng cho cường độ của đất nền là mô đun đàn hồi, là một thông số quan trọng sử dụng trong tính toán, kiểm toán kết cấu nền - mặt đường. Tuy nhiên, việc xác định mô đun đàn hồi của vật liệu đất đắp nền đường bằng các phương pháp thí nghiệm trong phòng hay thực nghiệm ngoài hiện trường như hiện nay còn công phu, thiết bị thí nghiệm cồng kềnh, tốn kém về thời gian, chi phí. Trong nghiên cứu này, mô hình mạng nơ ron nhân tạo với thuật toán One-step-secant được đề xuất để dự đoán mô đun đàn hồi của vật liệu đất nền. Cơ sở dữ liệu trong nghiên cứu gồm 418 kết quả thí nghiệm được sử dụng để phát triển mô hình mạng nơ ron nhân tạo (ANN). Kết quả cho thấy mô hình ANN là một công cụ hiệu quả trong việc dự đoán mô đun đàn hồi đất nền (RMSE=2.9401, MAE=2.3075, R2=0.9858), giúp tiết kiệm thời gian, giảm chi phí thí nghiệm. Ngoài ra, mô hình ANN còn đánh giá được mức độ ảnh hưởng của từng tham số đến mô đun đàn hồi của vật liệu đất đắp nền đường, trong đó ứng suất giới hạn là thông số quan trọng nhất.
