Ảnh hưởng của ma sát khi chế tạo kết cấu màng kéo căng sử dụng vật liệu ETFE

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TÓM TẮT D ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ho ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG cD Ảnh hưởng ma sát chế tạo kết cấu aN màng kéo căng sử dụng vật liệu ETFE Mã số: B2019-DN02-69 g an Chủ nhiệm đề tài: TS Bùi Quang Hiếu Đà Nẵng, 03/2022 g an aN cD ho D ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA Chủ nhiệm đề tài TS Bùi Quang Hiếu Khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp ho D Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Đà Nẵng Thành viên tham gia cD TS Phạm Mỹ Khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp g an aN Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Đà Nẵng TS Nguyễn Văn Chính Khoa Xây dựng Dân dụng Cơng nghiệp Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Đà Nẵng ii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU 1 Tình hình nghiên cứu tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng, phạm vi nghiên cứu D Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu ho CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA VẬT LIỆU ETFE TRONG XÂY DỰNG 1.3 Ứng xử đàn nhớt, dẻo nhớt vật liệu ETFE cD 1.4 Đặc tính ma sát vật liệu ETFE thép aN 1.5 Tổng quan phân tích kết cấu màng có kể đến tiếp xúc 1.6 Kết luận chương g an CHƯƠNG MƠ HÌNH BIẾN CHUYỂN DÍNH-TRƯỢT GIẢ ĐỊNH TRONG PHÂN TÍCH TỰA TĨNH KẾT CẤU MÀNG CÓ KỂ ĐẾN MA SÁT 2.1 Đặt vấn đề 2.2 Phân tích tựa tĩnh có kể đến phi tuyến tính tiếp xúc 2.2.1 Phân tích tựa tĩnh kết cấu màng 2.2.2 Mơ hình tiếp xúc khơng gian Peric 2.2.3 Mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định 10 2.2.4 Chương trình phân tích MEM_B2019_DN0269 11 iii 2.3 Ví dụ phân tích thảo luận 11 2.3.1 Thí nghiệm kéo căng kết cấu màng ETFE 11 2.3.2 Mơ hình phân tích 11 2.3.3 Ảnh hưởng số bước phân tích tựa tĩnh 12 2.3.4 So sánh kết mơ hình Peric mơ hình đề xuất 13 2.4 Kết luận chương 14 D CHƯƠNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO KẾT CẤU MÀNG KÉO CĂNG SỬ DỤNG VẬT LIỆU ETFE CÓ KỂ ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT 14 ho Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu ETFE ống thép 14 cD 3.1.1 Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép 14 aN 3.1.2 Hệ số ma sát tĩnh ETFE ống thép mạ kẽm 15 an 3.2 Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng 16 3.2.1 Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất 16 g 3.2.2 Phân tích hình dạng 16 3.2.3 Phân tích cắt dán sử dụng công thức biến ngẫu nhiên ALE 17 3.2.4 Hàn phẳng kéo căng vùng biên 18 3.3 Ảnh hưởng ma sát kéo căng màng 18 3.3.2 Kết phân tích hình dạng phân tích cắt dán 19 iv 3.3.3 Ảnh hưởng ma sát ETFE vòm thép kéo căng vùng biên 19 3.4 Kết luận chương 20 CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 21 4.1 Kết luận chung 21 4.2 Kiến nghị 22 g an aN cD ho D v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Kết thí nghiệm xác định hệ số ma sát tĩnh ETFE ống thép mạ kẽm 15 Bảng 3.2 Giá trị ứng suất tương đương vùng p1 vùng p2 19 DANH MỤC HÌNH ẢNH g an aN cD ho D Hình 2.1 Sơ đồ khối mơ hình Peric Hình 2.2 Sơ đồ khối mơ hình đề xuất 11 Hình 2.3 Mơ hình phần tử hữu hạn 12 Hình 2.4 Quan hệ lực trượt-khoảng trượt phần tử nútnút vị trí III 13 Hình 2.5 Kết phân tích với mẫu PD10a 13 Hình 3.1 Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất 16 sơ đồ khối phần tích hình dạng thể hình 3.216 Hình 3.3 Sơ đồ khối phân tích hình dạng 17 Hình 3.4 Phương pháp ALE cho phân tích cắt dán 17 Hình 3.5 Kết phân tích hình dạng Đơn vị độ dài: mm 19 Hình 3.6 Kết phân tích cắt dán 19 vi g an aN cD ho D ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA XÂY DỰNG DD&CN THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: Ảnh hưởng ma sát chế tạo kết cấu màng kéo căng sử dụng vật liệu ETFE - Mã số: B2019-DN02-69 - Chủ nhiệm đề tài: TS Bùi Quang Hiếu - Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Đà Nẵng - Thời gian thực hiện: 3/2020-3/2022 Mục tiêu: Xây dựng phương pháp phân tích đánh giá ảnh hưởng phi tuyến tính tiếp xúc đến phân bố ứng suất vật liệu kết cấu màng Thông qua phương pháp này, nghiên cứu ảnh hưởng ma sát vật liệu ETFE ống thép đến phân bố ứng suất lợp ETFE thi công kết cấu màng kéo căng hình dạng n ngựa Từ đưa kiến nghị cho việc thi công thực tế dạng kết cấu Tính sáng tạo:  Mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định cho phép kết hợp phân tích phi tuyến tiếp xúc vào phân tích kết cấu màng có kể đến phi tuyến vật liệu  Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép đơn giản cho kết có độ tin cậy  Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất với phân tích cắt dán sử dụng phương pháp biến ngẫu nhiên Lagrange-Euler Kết nghiên cứu: vii  g an aN cD ho D Tổng quan đặc tính học vật liệu ETFE bao gồm đàn dẻo, đàn nhớt, dẻo nhớt ma sát  Đề xuất mô hình biến chuyển dính-trượt giả định sử dụng phân tích tựa tĩnh kết cấu màng để kể đến ảnh hưởng phi tuyến tính tiếp xúc  Đề xuất quy trình thực nghiệm xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép  Hệ số ma sát tĩnh vật liệu ETFE ống thép mạ kẽm 0.36  Đề xuất quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng phương pháp biến ngẫu nhiên Lagrange Euler sử dụng cho phân tích cắt dán Sản phẩm:  01 báo khoa học nước:  Bùi Quang Hiếu, “Mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định phân tích tựa tĩnh kết cấu màng có kể đến ma sát”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ-Đại học Đà Nẵng, Vol 19, No 11, 2021, pp 24-28  01 báo khoa học xuất tạp chí quốc tế SCIE:  Quang Hieu Bui, Masaya Kawabata, Vinh Phu Nguyen, My Pham, “Arbitrary Lagrangian-Eulerian formulations for cutting pattern generation of tensile membrane structures”, Journal of Asian Architecture and Building Engineering, Vol.21, Issue 2, 2022, pp.393-403, Doi: 10.1080/13467581.2020.1838293  01 nhóm sinh viên nghiên cứu khoa học  01 chương trình máy tính tên MEM_B2019_DN0269 tải từ đường link sau: https://www.dropbox.com/sh/3dbcfgr84z69cq8/AAB716 V_P yiuZMnjZx8mmYa?dl=0 Phương thức chuyển giao, địa ứng dụng, tác động lợi ích mang lại kết nghiên cứu: viii g an aN cD ho D g an aN cD ho D gió, động đất, v.v Việc kể đến độ cứng hình học hay phân tích phi tuyến hình học kết cấu cần thiết Đồng thời vật liệu màng phổ biến ETFE (Ethylene tetrafluoroethylene) thể rõ đặc tính đàn dẻo đàn nhớt, loại vật liệu có hai điểm chảy dẻo rõ ràng đường cong ứng suất-biến dạng trình bày Chương Do đó, mơ hình phi tuyến tính vật liệu cần thiết phân tích thiết kế thi cơng kết cấu màng Hơn nữa, ảnh hưởng ma sát kết cấu đỡ dây cáp hay khung vịm thép với vật liệu màng rõ ràng Tóm lại, phân tích kết cấu màng giai đoạn thiết kế hay thi công yêu cầu phải kể đến ảnh hưởng phi tuyến tính hình học, phi tuyến tính vật liệu phi tuyến tính tiếp xúc Phân tích tựa tĩnh thường sử dụng phân tích kết cấu màng có kể đến phi tuyến hình học vật liệu với việc áp dụng công thức cập nhật Lagrange hay công thức tổng quát Lagrange Tuy nhiên, kể đến ảnh hưởng phi tuyến tính tiếp xúc vào phân tích điều kiện hội tụ giải thuật khó khăn lớn Haber, Noguchi sử dụng phương pháp biến ngẫu nhiên Lagrange-Euler để kể đến ảnh hưởng phi tuyến tính tiếp xúc phân tích kết cấu màng, nhiên mơ hình phi tuyến vật liệu khó áp dụng phương pháp Sakai đề xuất phương pháp cực tiểu hóa lượng cho phần tử màng gập để giải toán trên, nhiên hạn chế nghiên cứu mơ hình tuyến tính vật liệu Các mơ mơ hình tiếp xúc khơng gian, mơ hình mortar sử dụng để kể đến ảnh hưởng phi tuyến tiếp xúc phân tích tựa tĩnh kết cấu màng với mơ hình phi tuyến vật liệu Tuy nhiên, thời gian tính tốn độ hội tụ mơ hình vấn đề cần quan tâm Chương này trình bày mơ hình biến chuyển dínhtrượt giả định phân tích tựa tĩnh kết cấu màng với mơ hình vật liệu phi tuyến Độ xác hiệu mơ hình đề xuất đánh giá thông qua so sánh kết mơ hình đề xuất với kết thí nghiệm kết mơ hình tiếp xúc khơng gian Peric g an aN cD ho D 2.2 Phân tích tựa tĩnh có kể đến phi tuyến tính tiếp xúc 2.2.1 Phân tích tựa tĩnh kết cấu màng 2.2.2 Mơ hình tiếp xúc khơng gian Peric Để xét đến ảnh hưởng ma sát phân tích tựa tĩnh kết cấu màng, mục áp dụng mô hình tính tốn tiếp xúc khơng gian dựa phương pháp hàm phạt đề xuất Peric Sơ đồ khối mơ hình Peric thể Hình 2.1 Hình 2.1 Sơ đồ khối mơ hình Peric D 2.2.3 Mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định Trong mơ hình Peric mục 2.2.2, ma trận độ cứng, phương trượt lực đàn hồi phần tử tiếp xúc phụ thuộc vào gia tăng chuyển vị bước lặp nhỏ thứ i bước phân tích tựa tĩnh thứ k  Điều làm tăng thời gian số lượng bước lặp tính tốn minh chứng thảo luận cụ thể mục ví dụ phân tích Mục này đề xuất mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định khắc phục vấn đề Mô hình bao gồm bước liệt kê sau: B1 Xác định hệ tọa độ tạm thời B2 Kiểm tra trượt theo công thức (3) k 1  pT ,k   pN ,k  ho (3) đó, pN ,k pT ,k thành phần lực đàn hồi theo an aN cD phương pháp tuyến phương trượt bước phân tích tựa tĩnh thứ k hội tụ trước Nếu cơng thức (3) thỏa mãn khơng có trượt hai bề mặt tiếp xúc bước phân tích tựa tĩnh thứ k  ma trận độ cứng phần tử tiếp xúc xác định D = DN  DT  k N N  N  kT ( I  N  N ) g Nếu cơng thức (3) khơng thỏa mãn có trượt hai bề mặt tiếp xúc hướng trượt xác định bước B3 Lưu ý hướng trượt không thay đổi bước phân tích tựa tĩnh thứ k  B3 Xác định vector định hướng trượt lực đàn hồi trượt theo công thức (4) p pT ,k 1   pN ,k 1 Tk 1 Tk 1  T ,k (4) pT ,k B4 Xác định ma trận độ cứng phần tử tiếp xúc trường hợp có trượt xảy theo cơng thức Dep*   kNTk 1  N k 1  k N N k 1  N k 1 (5) 10 Sơ đồ khối mơ hình đề xuất thể Hình 2.2 cD ho D g an aN Hình 2.2 Sơ đồ khối mơ hình đề xuất 2.2.4 Chương trình phân tích MEM_B2019_DN0269 2.3 Ví dụ phân tích thảo luận 2.3.1 Thí nghiệm kéo căng kết cấu màng ETFE 2.3.2 Mơ hình phân tích Mơ hình phần tử hữu hạn gồm 400 phần tử tam giác sử dụng để mơ tả thí nghiệm mục 2.3.1 thể Hình 2.3 Trong mơ hình này, vị trí tiếp xúc phim ETFE vịm thép, tác giả sử dụng mơ hình tiếp xúc nút-nút Và mơ hình Peric mơ hình đề xuất áp dụng để triển khai việc kết hợp phần tử nút-nút vào phân tích tựa tĩnh kết cấu màng Hệ số ma sát vòm thép màng ETFE lấy 0.3 Chuyển vị cưỡng nút ngàm Hình 2.3 lấy từ kết quan trắc thí nghiệm kéo căng mục 2.3.10 11 Y 1000 Vị trí vòm thép X 1000 950 Z Ngàm D H 50 Gối di động (X) X ho X 1000 950 50 g an aN cD Hình 2.3 Mơ hình phần tử hữu hạn 2.3.3 Ảnh hưởng số bước phân tích tựa tĩnh Tính hiệu mơ hình đề xuất phụ thuộc vào số bước phân tích tựa tĩnh trình bày mục 2.2 Vì vậy, mục khảo sát ảnh hưởng số bước phân tích tựa tĩnh đến kết phân tích Hình 2.4 thể quan hệ lực trượt khoảng trượt phần tử nút-nút vị trí III bước phân tích tựa tĩnh chọn 100, 200 400 bước Nhận thấy số bước phân tích tựa tĩnh tăng kết dần hội tụ Tuy nhiên số bước phân tích tăng đồng nghĩa với thời gian tính tốn tăng Hình 2.4 cho thấy khơng có khác nhiều kết phân tích việc lựa chọn 200 400 bước phân tích Vì khảo sát 200 bước phân tích lựa chọn 12 fs (N) fs (N) a PD10a b PD20b Hình 2.4 Quan hệ lực trượt-khoảng trượt phần tử nútnút vị trí III u y (mm) cD ho u y (mm) D aN a PD10a b PD20b Hình 2.5 Kết phân tích với mẫu PD10a g an 2.3.4 So sánh kết mơ hình Peric mơ hình đề xuất Hình 2.5 thể kết trượt theo phương x phương y vị trí I, II, III, IV V với mẫu PD10a mơ hình Peric mơ hình đề xuất Nhận thấy khơng có khác biệt kết phân tích mơ hình đề xuất với mơ hình Peric Đồng thời, kết phân tích hai mơ hình cho khuynh hướng trùng khớp với kết thí nghiệm Điều cho thấy tính xác mơ hình đề xuất Hơn nữa, tính hiệu mơ hình đề xuất thể hiện: số vịng lặp mơ hình đề xuất 689 vịng gần tương đương 636 vịng mơ hình Peric với mẫu PD10a, 13 mẫu có chiều cao vịm 200mm Tuy nhiên, chiều cao vòm 400mm, đồng nghĩa với dạng hình học kết cấu phức tạp số vịng lặp tính tốn mơ hình đề xuất 842 vòng so với 1389 vòng mơ hình Peric g an aN cD ho D 2.4 Kết luận chương - Mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định cho phép người sử dụng kết hợp phân tích phi tuyến tính tiếp xúc vào phân tích phi tuyến tính hình học với mơ hình vật liệu phi tuyến Độ xác mơ hình đề xuất khẳng định thông qua so sánh với kết thí nghiệm kết mơ hình Peric Đồng thời tính hiệu mơ hình đề xuất xác nhận thông qua việc rút ngắn thời gian số vịng lặp tính tốn - Mơ hình đề xuất thực thi chương trình phân tích MEM_B2019_DN0269 Trong phiên dự án này, mơ hình đề xuất áp dụng cho phần tử tiếp xúc nút-nút Việc mở rộng áp dụng mơ hình đề xuất cho phần tử nút-mặt, mặt-mặt cần triển khai dự án - Chương trình bày quy trình đề xuất chế tạo kết cấu màng kéo căng Ảnh hưởng ma sát đến ứng suất phim ETFE khảo sát thơng qua mơ hình đề xuất chương trình phân tích MEM_B2019_DN0269 thể chương 14 g an aN cD ho D CHƯƠNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO KẾT CẤU MÀNG KÉO CĂNG SỬ DỤNG VẬT LIỆU ETFE CÓ KỂ ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu ETFE ống thép 3.1.1 Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép đề xuất dự án gồm bước sau: + Bước 1: Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm bao gồm: - Mẫu ống thép: chiều dài khoảng 200 mm đến 300 mm, cố định hai đầu - Mẫu vật liệu màng: có kích thước 20x400 mmxmm (rộng x dài) - Thiết bị tạo lực cố định lực gia tải Các thiết bị linh hoạt sử dụng khối nặng tiêu chuẩn, nước, thiết bị đo lường khối lượng thủ công hay điện tử - Lưu ý rằng: kích thước mẫu vật liệu màng khơng ảnh hưởng đến kết hệ số ma sát tĩnh Tuy nhiên, hệ số bị giảm lực căng màng tăng [37] Vì vậy, khối lượng gia tải kích thước mẫu vật liệu màng lựa chọn để đảm bảo xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng với ứng suất mong muốn ống thép + Bước 2: Tăng lực gia tải dần Có thể sử dụng khối lượng gia tải tiêu chuẩn hay nước, quan sát trượt vật liệu màng ống thép Khi trượt xảy ra, ngưng gia tải, đo lường khối lượng gia tải thiết bị đo lường + Bước 3: xác định hệ số ma sát tĩnh theo công thức Euler (công thức (6)) 𝑇 𝑙𝑛 = 𝜇 𝜋 (6) 𝑇 15 b Bước 2: Phân tích cắt dán với phương pháp biến ngẫu nhiên ALE g a Bước 1: Phân tích hình dạng với tỷ lệ ứng suất trước khác theo phương an aN cD ho D Trong đó, 𝑇 khối lượng cố định, 𝑇 khối lượng gia tải, 𝜋 góc ma sát tiếp xúc, 𝜇 hệ số ma sát tĩnh 3.1.2 Hệ số ma sát tĩnh ETFE ống thép mạ kẽm Quy trình đề xuất mục 3.1.1 áp dụng để xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu ETFE ống thép mạ kẽm Thí nghiệm thực phịng thí nghiệm Kết cấu khơng gian, Trường Đại học quốc gia Yokohama, Nhật Bản Bảng 3.1 Kết thí nghiệm xác định hệ số ma sát tĩnh ETFE ống thép mạ kẽm Lần thí nghiệm Lực gia tải (g) Hệ số ma sát tĩnh 200 0.350 200 0.350 230 0.380 Trung bình 0.360 3.2 Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng 3.2.1 Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất c Bước 3: Hàn phẳng d Bước 4: Kéo vùng biên đường hàn nhiệt để để tạo ứng suất trước tạo thành mẫu Hình 3.1 Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất 16 3.2.2 Phân tích hình dạng Sơ đồ khối phần tích hình dạng thể Hình 3.2 aN cD ho D g an Hình 3.3 Sơ đồ khối phân tích hình dạng 3.2.3 Phân tích cắt dán sử dụng cơng thức biến ngẫu nhiên ALE a Mơ tả động học Hình 3.4 Phương pháp ALE cho phân tích cắt dán 17 b Phương trình cân Phương trình cân hệ kết cấu xác định cơng thức (7) 𝛿 Π= 𝛿 𝑬 𝑺 𝐽𝑑 Ω 2 𝑬 𝛿 𝑺 𝐽𝑑 Ω + 𝑬 D + 𝑺𝛿 𝐽𝑑 Ω (7) =0 g an aN cD ho Kết toán phân tích cắt dán nghiệm phương trình (7) Kết cụ thể cho phần tử màng tam giác mục c Triển khai số Mục trình bày triển khai số phương pháp ALE để có kết phân tích cắt dán Phần tử tam giác, phần tử sử dụng phân tích hình dạng mục 3.2.2 lựa chọn cho việc triển khai số Chi tiết tham khảo báo cáo tổng kết 3.2.4 Hàn phẳng kéo căng vùng biên Sau có phẳng phân tích cắt dán quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất mục 3.2.1 Các nối lại với giai đọan để hình thành mặt cong khơng gian ba chiều Với vật liệu ETFE kỹ thuật hàn nhiệt sử dụng giai đoạn 3.3 Ảnh hưởng ma sát kéo căng màng 3.3.1 Đơn nguyên tường hình yên ngựa Đơn nguyên tường hình yên ngựa đối tượng thường sử dụng nghiên cứu kết cấu màng kéo căng Đơn nguyên sử dụng thực tế cơng trình Trung tâm dịch vụ đào tạo cứu hộ miền núi, Bad Tưlz, Đức Trong dự án này, nhóm tác giả sử dụng đơn nguyên đối 18 tượng nghiên cứu cho quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất 3.3.2 Kết phân tích hình dạng phân tích cắt dán a Phân tích hình dạng Kết phân tích hình dạng chương trình MEM_B2019_DN0269 thể Hình 3.5 aN cD ho D a Nhìn khơng gian b Mặt cắt dọc Hình 3.5 Kết phân tích hình dạng Đơn vị độ dài: mm b Phân tích cắt dán g an a Phần b Phần Hình 3.6 Kết phân tích cắt dán 3.3.3 Ảnh hưởng ma sát ETFE vòm thép kéo căng vùng biên Mục trình bày ảnh hưởng ma sát ETFE vòm thép đến phân bố ứng suất phim ETFE kéo căng vùng biên Mơ hình phân tử hữu hạn gồm 400 phần tử Kết phần tích ứng suất thể Bảng 3.2 Bảng 3.2 Giá trị ứng suất tương đương vùng P1 vùng P2 Vùng quan 𝜇 = 0.0 𝜇 = 0.36 𝜇 = 1.0 trắc 19 P1 P2 g an aN cD ho D 13.92 13.79 13.59 18.26 18.33 18.34 Khi hệ số ma sát ETFE vịm thép tăng ứng suất phim ETFE vùng P1 giảm Nguyên nhân đại lượng kéo căng vùng biên vị trí a khơng ảnh hưởng tới ứng suất vùng P1 mà chủ yếu bị tiêu tán ma sát ETFE vịm thép Nói cách khác, ứng suất trước vùng P1 lúc có chủ yếu đại lượng kéo căng vùng c vùng d Ma sát ETFE vịm thép khơng ảnh hưởng tới ứng suất trước ETFE vùng P2 Bởi ứng suất trước vùng P2 chủ yếu phụ thuộc vào đại lượng kéo căng vị trí b Từ kết khảo sát cho thấy, ứng suất vùng P2 vượt giá trị ứng suất mong muốn 14MPa, đại lượng kéo căng vùng giảm xuống 10mm so với vùng lại Điều cần lưu ý chế tạo kết cấu màng kéo căng với đơn nguyên hình yên ngựa 3.4 Kết luận chương - Quy trình thực nghiệm xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép đề xuất chương Quy trình đơn giản cho kết tin cậy Quy trình định hệ số ma sát tĩnh ETFE ống thép mạ kẽm 0.36, giá trị sử dụng để khảo sát ảnh hưởng ma sát ETFE kết cấu đỡ trình chế tạo kết cấu màng kéo căng - Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất chương Trong đó, phân tích cắt dán sử dụng phương pháp biến ngẫu nhiên Lagrange Euler cho phép xác định ảnh hưởng ứng suất trước tới kết phân tích cắt dán - Ảnh hưởng ma sát ETFE vòm thép tới phân bố ứng suất ETFE chế tạo kết cấu màng kéo căng với đơn nguyên hình yên ngựa khảo sát Nhận thấy ảnh hưởng 20 g an aN cD ho D ma sát nhỏ, hệ số ma sát tĩnh ETFE vòm thép tăng ứng suất phân bố vùng đơn nguyên giảm Để đạt trạng thái ứng suất theo yêu cầu, người sử dụng cần thay đổi đại lượng kéo căng vùng biên hợp lý - Chương trình thực nghiệm chế tạo kết cấu màng kéo căng với quy trình đề xuất dự án cần thực dự án CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ Chương trình bày kết luận đạt từ kết nghiên cứu dự án Đồng thời kiến nghị vấn đề cần nghiên cứu đề cập 4.1 Kết luận chung Dự án thực mô số kết hợp với thực nghiệm để khảo sát ảnh hưởng ma sát vật liệu ETFE kết cấu đỡ-vòm thép thi công kéo căng kết cấu màng Các kết đạt từ dự án bao gồm: - ETFE vật liệu polymer mang ưu điểm vượt trội so với loại vật liệu polymer khác Vì vậy, việc sử dụng ETFE cơng trình dân dụng cơng nghiệp ngày phổ biến - Mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định cho phép người sử dụng kết hợp phân tích phi tuyến tính tiếp xúc vào phân tích phi tuyến tính hình học với mơ hình vật liệu phi tuyến Độ xác mơ hình đề xuất khẳng định thông qua so sánh với kết thí nghiệm kết mơ hình Peric Đồng thời tính hiệu mơ hình đề xuất xác nhận thông qua việc rút ngắn thời gian số vịng lặp tính tốn - Quy trình thực nghiệm xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu màng ống thép đề xuất dự án Quy trình đơn giản cho kết tin cậy Quy trình định hệ số ma sát tĩnh ETFE ống thép mạ kẽm 0.36, 21 aN cD ho D giá trị sử dụng để khảo sát ảnh hưởng ma sát ETFE kết cấu đỡ trình chế tạo kết cấu màng kéo căng - Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất dự án Trong đó, phân tích cắt dán sử dụng phương pháp biến ngẫu nhiên Lagrange Euler cho phép xác định ảnh hưởng ứng suất trước tới kết phân tích cắt dán - Ảnh hưởng ma sát ETFE vòm thép tới phân bố ứng suất ETFE chế tạo kết cấu màng kéo căng với đơn nguyên hình yên ngựa khảo sát Nhận thấy ảnh hưởng ma sát nhỏ, hệ số ma sát tĩnh ETFE vòm thép tăng ứng suất phân bố vùng đơn nguyên giảm Để đạt trạng thái ứng suất theo yêu cầu, người sử dụng cần thay đổi đại lượng kéo căng vùng biên hợp lý - Chương trình phân tích kết cấu màng MEM_B2019_DN0269 có tính sau: (1) Phân tích hình dạng; (2) Phân tích biến dạng-ứng suất có kể đến ảnh hưởng phi tuyến tiếp xúc g an 4.2 Kiến nghị Từ kết nghiên cứu đạt báo cáo này, tác giả đề xuất kiến nghị vấn đề cần tiếp tục quan tâm nghiên cứu - Trong dự án này, mơ hình biến chuyển dính-trượt giả định áp dụng cho phần tử tiếp xúc nút-nút Việc mở rộng áp dụng mơ hình đề xuất cho phần tử nút-mặt, mặt-mặt cần triển khai dự án - Chương trình thực nghiệm chế tạo kết cấu màng kéo căng với quy trình đề xuất dự án cần thực dự án Đặc biệt chương trình thực nghiệm để kiểm định xác phương pháp biến ngẫu nhiên Lagrange-Euler phân tích cắt dán 22 ... 14 D CHƯƠNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO KẾT CẤU MÀNG KÉO CĂNG SỬ DỤNG VẬT LIỆU ETFE CÓ KỂ ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT 14 ho Quy trình xác định hệ số ma sát tĩnh vật liệu ETFE ống thép 14... để khảo sát ảnh hưởng ma sát ETFE kết cấu đỡ trình chế tạo kết cấu màng kéo căng - Quy trình chế tạo kết cấu màng kéo căng đề xuất dự án Trong đó, phân tích cắt dán sử dụng phương pháp biến ngẫu... 4.1 Kết luận chung Dự án thực mô số kết hợp với thực nghiệm để khảo sát ảnh hưởng ma sát vật liệu ETFE kết cấu đỡ-vịm thép thi cơng kéo căng kết cấu màng Các kết đạt từ dự án bao gồm: - ETFE vật