Phương pháp giải tích nghiên cứu ổn định của dầm composite có lỗ rỗng tựa trên nền đàn hồi
Trang: 1151-1162 Dương Mạnh TuấnTóm tắtVật liệu composite có cơ tính biến đổi ngày càng được sử dụng nhiều trong những lĩnh vực quan trọng như quốc phòng, giao thông vận tải, xây dựng. Tính toán các kết cấu làm bằng vật liệu composite có cơ tính biến đổi là một trong những yêu cầu cấp thiết từ thực tiễn. Bài báo này sử dụng lời giải chính xác để tìm ra biểu thức tải tới hạn của dầm composite có cơ tính biến thiên tựa trên nền đàn hồi chịu nén dọc trục. Vật liệu của dầm được giả thiết biến đổi liên tục theo chiều dày theo hàm số mũ và có các lỗ rỗng vi mô. Công thức tính toán được thiết lập từ lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất, biểu thức tường minh đối với tải tới hạn được bài báo tìm ra thông qua các phép biến đổi hợp lý và được kiểm chứng sự tin cậy thông qua so sánh với các kết quả đã công bố trước đây. Bài báo cũng tiến hành khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố như đặc trưng vật liệu, hình học, lỗ rỗng đến khả năng chịu tải nén của dầm composite. Các kết quả số và bình luận quan trọng được bài báo rút ra nhằm giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về đáp ứng ổn định của dầm này. Đây cũng là cơ sở khoa học giúp các kỹ sư có cơ sở khoa học lựa chọn các tham số thiết kế phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể đối với các kết cấu dầm composite
Trang: 1163-1172 Nguyễn Thanh Khiết, Phạm Minh Phúc, Nguyễn Đình DưTóm tắtPhân tích ngược các tham số vật liệu đóng một vai trò quan trọng các bài toán cơ vật rắn biến dạng, vốn luôn là thách thức và tốn thời gian với các phương pháp số hiện có như phần tử hữu hạn. Bài báo này trình bày một khuôn khổ phân tích ngược hiệu quả cao cho bài toán 1D dựa trên mạng nơ rơn thông tin phần tử hữu hạn (FEINN). Thay vì giải phương trình dạng mạnh như mạng nơ rơn thông tin vật lý (PINN), FEINN giải phương trình dạng yếu bằng cách rời rạc miễn hữu hạn và sau đó kết hợp tích phân Gauss để tính ma trận biến dạng – chuyển vị, giúp tăng tốc đáng kể quá trình huấn luyện và tốc độ hội tụ. Đối với bài toán ngược, các tham số vật liệu chưa biết được dự đoán ở kết quả lớp đầu ra của cấu trúc mạng nơ rơn trong khi giá trị lớp đầu vào là tọa độ nút phần tử. Sử dụng giá trị đã biết gồm chuyển vị và lực tại các nút để vào hàm điều khiển. FEINN có thể xác định các tham số vật liệu này bằng cách tối ưu hóa lặp lại các mạng nơ rơn bằng hàm fmincon trong thư viện Matlab. Hiệu quả rất cao do FEINN mang lại thông qua một số bài toán có tham số vật liệu là hằng số và biến thiên
Nghiên cứu ổn định của dầm nhiều lớp trên nền đàn hồi
Trang: 1173-1185 Nguyễn Vũ Hùng, Đào Văn VượngTóm tắtCác kết cấu kích thước nano gồm nhiều lớp thường được sử dụng trong chế tạo các cảm biến cỡ nhỏ, đây là thành phần chính của các thiết bị đo đạc trong xây dựng, giao thông, quốc phòng. Bài báo này sử dụng phương pháp giải tích để tìm ra lời giải đối với bài toán ổn định của dầm nano nhiều lớp tựa trên nền đàn hồi có kể đến hiệu ứng flexoelectric và chịu ảnh hưởng của đồng thời nhiệt độ và độ ẩm. Các công thức được thiết lập dựa trên lý thuyết biến dạng cắt kiểu mới và có kể đến biến dạng lớn theo lý thuyết của Von-Kármán. Đồng thời, hiệu ứng kích thước nhỏ cũng được tính đến dựa trên lý thuyết đàn hồi phi cục bộ, lý thuyết tính toán đã được kiểm chứng độ tin cậy bằng cách so sánh với các kết quả đã công bố. Bài báo cũng khảo sát ảnh hưởng của một số tham số nền đàn hồi, hình học, vật liệu đến đáp ứng ổn định của dầm nano nhiều lớp, trong đó nghiên cứu này nhận thấy hiệu ứng flexoelectric và nền đàn hồi đã làm tăng độ cứng của kết cấu, làm tăng khả năng chịu tải của dầm nhiều lớp trong trường hợp chịu tải trọng nén
Tối ưu hóa hệ thống treo tay đòn kép bằng mô phỏng động học và phân tích phần tử hữu hạn
Trang: 1186-1199 Nguyễn Hữu Phước, Lư Huệ Phước, Võ Thành ĐạtTóm tắtHệ thống treo tay đòn kép có vai trò quan trọng trong việc bảo đảm độ ổn định chuyển động và độ an toàn kết cấu của ô tô, do đó việc nghiên cứu tối ưu hóa các thông số thiết kế của hệ thống treo là cần thiết. Bài báo này đề xuất một phương pháp tối ưu hóa hệ thống treo tay đòn kép bằng cách tích hợp mô phỏng động học, tối ưu hóa đa mục tiêu và phân tích phần tử hữu hạn. Trọng tâm nghiên cứu là giảm biến thiên góc camber, tối ưu khối lượng tay đòn dưới và cải thiện hệ số an toàn kết cấu. Trước tiên, mô hình động học của hệ thống treo được xây dựng trên phần mềm NX Motion nhằm đánh giá chính xác đặc tính làm việc. Sau đó, nền tảng tối ưu hóa HEEDS MDO với thuật toán thích ứng SHERPA được áp dụng để tự động phối hợp nhiều chiến lược tính toán, giúp xác định giải pháp thiết kế tối ưu toàn diện. Cuối cùng, phân tích bền được thực hiện trong môi trường NX Simcenter 3D để kiểm chứng khả năng chịu tải và độ tin cậy của thiết kế. Kết quả nghiên cứu cho thấy, biến thiên góc camber giảm đáng kể từ 3,50° xuống 0,86°, khối lượng tay đòn dưới giảm 22,67%, trong khi hệ số an toàn tăng từ 1,22 lên 1,42. Phương pháp đề xuất chứng minh tính hiệu quả và khả năng ứng dụng cao trong thiết kế hệ thống treo ô tô, đặc biệt phù hợp với các yêu cầu về độ ổn định và độ bền trong điều kiện vận hành khắt khe
Đánh giá hiệu quả logistics bền vững tại asean qua mô hình phân tích bao dữ liệu (DEA)
Trang: 1200-1214 Lê Mạnh Hưng, Hoàng Thị Minh HàTóm tắtHiệu quả logistics bền vững là một vấn đề toàn cầu thực tiễn bởi tầm quan trọng của hoạt động logistics trong việc hình thành mối liên kết kinh tế quốc gia với xu hướng phát triển bền vững. Khu vực Đông Nam Á hiện có tốc độ tăng trưởng kinh tế ấn tượng nhưng đang gặp thách thức về sự phát triển không đồng đều trong hiệu quả logistics bền vững giữa các quốc gia. Nghiên cứu này tập trung so sánh hiệu quả logistics bền vững giữa 10 quốc gia ASEAN thông qua chỉ số phát triển bền vững Sustainable Development Goal (SDG) và chỉ số hiệu quả logistics Logistics Performance Index (LPI). Sự so sánh này được thực hiện bằng phương pháp bao dữ liệu (DEA) với nguồn dữ liệu thứ cấp, 64 quan sát, thu thập từ Liên hiệp Quốc (UN) và Ngân hàng Thế giới (WB). Kết quả cho thấy sự khác biệt lớn về chỉ số SDG trong nhóm các quốc gia có chỉ số LPI cao so với nhóm có chỉ số LPI thấp. Trong đó, Singapore, Malaysia có tiềm năng cải thiện hiệu quả logistics bền vững nhiều nhất, còn Lào, Myanmar đang tận dụng tốt nguồn lực sẵn có quốc gia để đạt sự hiệu quả này. Nghiên cứu này có thể là một cơ sở để nhà hoạch định chính sách quốc gia tham khảo, xây dựng quy hoạch hệ thống logistics hướng đến sự bền vững xã hội, đặc biệt ở khu vực Đông Nam Á
Trang: 1215-1228 Trần Văn Hiếu, Đỗ Đức Tuấn, Nguyễn Đức ToànTóm tắtĐộ tin cậy của ổ trượt nói riêng và hệ ổ trượt nói chung phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thông số kết cấu, khe hở mối ghép, khả năng tải, độ nhớt của dầu bôi trơn, nhiệt độ làm việc của mối ghép, chiều dày tới hạn của màng dầu bôi trơn v.v. Theo lý thuyết độ tin cậy, hệ gối đỡ ổ trượt được coi là một hệ thống các phần tử liên kết nối tiếp. Để đánh giá độ tin cậy của hệ nói chung cần đánh giá độ tin cậy riêng rẽ của các phần tử (mối ghép), có xét tới ảnh hưởng của tất cả các yếu tố đã nêu, sau đó đánh giá độ tin cậy tổng hợp của cả hệ. Để thực hiện vấn đề đã nêu, trước hết cần xây dựng một phần mềm đánh giá độ tin cậy của hệ gối đỡ ổ trượt trên cơ sở lý thuyết bôi trơn thủy động, nhằm đa dạng hóa các phương án tính toán, tăng nhanh tốc độ tính toán và nâng cao độ chính xác của kết quả tính toán. Phần mềm này cho phép đánh giá độ tin cậy cho các loại mối ghép ổ trượt khác nhau, trong đó mục tiêu chủ yếu là cho hệ gối đỡ trục khuỷu động cơ đầu máy diesel sử dụng trong ngành đường sắt Việt Nam
Trang: 1229-1242 Hoàng Thị Minh Hải, Tống Anh Tuấn, Trần Anh Tuấn, Trương Đình Thảo Anh, Trần Bảo ViệtTóm tắtVới sự tiến bộ của công nghệ chế tạo bồi đắp, vật liệu có cấu trúc đặc biệt ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tế. Nghiên cứu này tập trung vào mối quan hệ giữa hình học của cấu trúc tuần hoàn mặt cong tối thiểu (TPMS) dạng Primitive hai chiều và các đặc tính truyền dẫn hiệu dụng của vật liệu. Ảnh hưởng của tham số hình học được khảo sát thông qua mối quan hệ với độ rỗng (mật độ), vốn đóng vai trò như một chỉ số đặc trưng quan trọng của cấu trúc. Một bộ mô phỏng số toàn diện được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn, trong đó tỷ lệ thể tích pha cốt thay đổi từ 0 đến 1 và hệ số dẫn có độ tương phản lớn nhằm phản ánh nhiều chế độ truyền dẫn khác nhau. Từ kết quả mô phỏng, hệ số dẫn hiệu dụng được xác định và so sánh với các mô hình giải tích kinh điển dựa trên cơ học vi mô. Kết quả cho thấy các công thức cổ điển vẫn giữ giá trị dự báo, trong đó cận dưới Hashin–Shtrikman (cho trường hợp mật độ pha cốt nhỏ) và xấp xỉ tự tương hợp cổ điển (cho trường hợp mật độ pha cốt lớn) thể hiện độ chính xác tốt so với các mô hình khác khi mô tả khả năng truyền dẫn của cấu trúc Primitive. Nghiên cứu này đóng góp vào việc hiểu sâu hơn mối quan hệ cấu trúc – tính chất trong vật liệu TPMS, đồng thời đề xuất một khung mô hình giải tích – số tin cậy, đơn giản và có tính ứng dụng cao trong thiết kế vật liệu cấu trúc
Công thức nghiệm kín tính toán tải trọng mất ổn định của thanh dàn thép gia cường tấm dán ngoài
Trang: 1243-1253 Đoàn Tấn Thi, Cao Thị Mai Hương, Phạm Văn Phê, Nguyễn Xuân Huy, Nguyễn Đức BìnhTóm tắtViệc nghiên cứu mất ổn định đàn hồi của kết cấu dàn thép gia cường tấm FRP có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao khả năng chịu lực và độ bền công trình, đặc biệt khi nhu cầu sử dụng các vật liệu nhẹ, bền và hiệu quả ngày càng gia tăng. Nghiên cứu này xây dựng một công thức nghiệm kín đơn giản, dựa trên lý thuyết biến phân của thế năng biến dạng kết cấu, nhằm tính toán tải trọng tới hạn và dạng mất ổn định của thanh dàn thép có gia cường FRP. Kết quả tính toán từ công thức được kiểm chứng và cho thấy sự phù hợp với lời giải số bằng phần mềm phân tích kết cấu, chứng minh tính chính xác và khả năng ứng dụng của mô hình. Thông qua phân tích tham số, nghiên cứu chỉ ra rằng (i) tấm FRP với hướng sợi 0° tạo ra tải trọng mất ổn định lớn nhất, trong khi các tấm có góc bằng hoặc lớn hơn ± 45° gần như không ảnh hưởng đến tải trọng, (ii) tải trọng mất ổn định tăng tuyến tính theo chiều dày tấm dán, và (iii) việc sử dụng FRP mang lại hiệu quả rõ rệt trong gia cường dàn thép. Những kết quả này khẳng định tính khả thi của công thức đề xuất, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học hữu ích cho thiết kế và gia cường kết cấu thép bằng vật liệu FRP trong thực tiễn
Công nghệ tái chế nóng tại chỗ dùng trong bảo trì mặt đường bê tông nhựa
Trang: 1254-1268 Trần Thị Cẩm Hà, Thiều Đức LongTóm tắtCông nghệ tái chế nóng tại chỗ (Hot In-Place Recycling – HIR) là giải pháp tiên tiến trong bảo trì mặt đường, cho phép phục hồi khả năng khai thác của lớp bê tông nhựa (BTN) mà không cần bóc bỏ toàn bộ vật liệu cũ. Nghiên cứu này tổng quan các công nghệ HIR đang áp dụng trên thế giới, đồng thời đánh giá khả năng ứng dụng tại Việt Nam thông qua thí nghiệm thực tế và thí nghiệm trong phòng với phương pháp Remixing. Ba loại hỗn hợp được xem xét gồm: (1) BTN hiện trạng, (2) BTN tái chế có bổ sung 20% BTN mới, và (3) BTN tái chế có bổ sung 20% BTN mới cùng 0,25% nhựa 60/70. Kết quả thí nghiệm Marshall cho thấy độ ổn định tăng đến 22%, độ dẻo tăng 50%, và độ ổn định còn lại vượt 93%, đạt yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 13567 - 1 : 2022. Hỗn hợp BTN tái chế đạt sự cân bằng tốt giữa độ bền và tính linh hoạt, chứng minh tính khả thi của công nghệ HIR trong điều kiện Việt Nam khi có quy trình thiết kế và kiểm soát chất lượng phù hợp
Trang: 1269-1280 Lê Thu Trang, Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông, Trương Văn Quyết, Phạm Thị Thanh ThủyTóm tắtKhả năng kháng hằn lún và khả năng kháng nứt là hai chỉ tiêu quan trọng duy trì sự cân bằng tính năng của bê tông asphalt. Bài báo này giới thiệu một phương pháp thí nghiệm mới (IDEAL Rutting Test, IDEAL-RT) dùng để đánh giá sức kháng hằn lún của bê tông asphalt. Phương pháp này hiện đã được áp dụng tại một số bang ở Hoa Kỳ nhờ ưu điểm đơn giản, thời gian thí nghiệm ngắn và phù hợp cho công tác kiểm soát chất lượng. Trong nghiên cứu này, thí nghiệm IDEAL-RT được thực hiện với các hỗn hợp asphalt tái chế nóng với tỷ lệ RAP lần lượt 30% và 50%. Kết quả cho thấy, hỗn hợp sử dụng 50% RAP có sức kháng hằn lún vệt bánh xe cao hơn so với hỗn hợp sử dụng 30% RAP. Cụ thể, chỉ số kháng lún RTIndex (Rutting Test Index) của hỗn hợp chứa 30%RAP và 50%RAP tăng lần lượt 15,7% và 41,5% khi so sánh với hỗn hợp 0%RAP. Ngoài ra, việc sử dụng phụ gia tái sinh đã làm giảm sức kháng hằn lún. Xu hướng của các kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với kết thí nghiệm theo phương pháp truyền thống Hamburg Wheel Tracking Test (HWTT). Vì vây, nghiên cứu đề xuất áp dụng phương pháp thí nghiệm IDEAL-RT để xác định chỉ số kháng lún RTIndex nhằm xác định khả năng kháng hằn lún của bê tông asphalt trong điều kiện Việt Nam
Trang: 1281-1295 Nguyễn Lê Minh Đăng, Hồ Xuân Nam, Vũ Mạnh Trung, Nguyễn Kiều Ngọc BảoTóm tắtTrong công tác quản lý chất lượng cầu, các giải pháp theo dõi sức khỏe công trình sử dụng dữ liệu biến thiên theo thời gian giữ vị trí trọng yếu. Mặc dù vậy, sự khan hiếm nguồn dữ liệu mẫu lớn và phong phú thường khiến các thuật toán học sâu rơi vào tình trạng học vẹt (overfitting) cũng như hạn chế khả năng thích nghi. Bài báo này giới thiệu một chiến lược toàn diện nhằm giải quyết song song bài toán về dữ liệu và mô hình. Về khía cạnh dữ liệu, chúng tôi triển khai phương pháp làm giàu dữ liệu thông qua các kỹ thuật như nạp nhiễu, đảo ngược chuỗi, lật và trích xuất cửa sổ để đa dạng hóa không gian mẫu. Về khía cạnh thuật toán, nghiên cứu xây dựng kiến trúc lai ghép giữa Mạng nơ-ron tích chập một chiều chịu trách nhiệm khai thác đặc trưng cục bộ, và Mạng hồi quy cổng hai chiều chuyên biệt trong việc nắm bắt các quy luật phụ thuộc dài hạn. Kiểm nghiệm thực tế trên cầu giàn thép Cửa Rào cho thấy, mô hình lai tích hợp AUG đạt hiệu năng vượt trội với độ chính xác 93,9%. Kết quả này cao hơn hẳn so với các mô hình cơ sở độc lập như 1DCNN (84,2%) hay BiGRU (83,8%), đồng thời minh chứng được tốc độ hội tụ nhanh và tính ổn định cao trong ứng dụng SHM
