Phân tích tải trọng giới hạn cận dưới kết cấu tấm phẳng sử dụng phương pháp không lưới nội suy hướng tâm (rpim)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số chuyên ngành: 58 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG Giảng viên hướng dẫn: TS TRẦN TRUNG DŨNG TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc GIẤY XÁC NHẬN Tôi tên là: Dương Thoại Tân Ngày sinh: 05/05/1994 Nơi sinh: TP Mỹ Tho, Tiền Giang Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã học viên: 1985802012009 Tơi đồng ý cung cấp tồn văn thông tin luận văn tốt nghiệp hợp lệ quyền cho Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh kết nối tồn văn thông tin luận văn tốt nghiệp vào hệ thống thông tin khoa học Sở Khoa học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Ký tên (Ghi rõ họ tên) i TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH LỜI CAM KẾT Tôi cam kết luận văn với đề tài “Phân tích tải trọng giới hạn cận kết cấu phẳng sử dụng phương pháp không lưới nội suy hướng tâm (RPIM)” nghiên cứu Tất số liệu, kết trình bày luận văn trung thực Ngoại trừ số liệu, kết nghiên cứu trước trích dẫn theo quy định Luận văn tơi chưa nộp hay trình bày trường đại học, sở đào tạo trước Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 Học viên thực Dương Thoại Tân TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH LỜI CẢM ƠN Sau q trình nghiên cứu tiến hành triển khai, tơi hoàn thành nội dung luận văn với đề tài “Phân tích tải trọng giới hạn cận kết cấu phẳng sử dụng phương pháp không lưới nội suy hướng tâm (RPIM)” Để hồn thành cơng việc khơng có cơng sức riêng tơi mà cịn hỗ trợ giúp đỡ nhiều từ cá nhân tập thể Đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo sau đại học trường Đại Học Mở TP HCM tạo điều kiện thuận lợi cho để hồn thành luận văn Xin gửi lời tri ân đến tất quý thầy, quý cô tận tình giảng dạy cung cấp kiến thức quý báu cho lớp cao học MCON019A, chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng suốt thời gian qua Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Trần Trung Dũng hỗ trợ định hướng đề tài luận văn, cung cấp kiến thức tài liệu chun mơn bổ ích Thầy vơ nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn có góp ý, chỉnh sửa để luận văn ngày hoàn thiện Trong suốt q trình thực luận văn khơng có thầy đồng hành hướng dẫn luận văn khơng thể hồn thành Lời nói cuối cùng, tơi xin gửi lời chúc sức khỏe đến quý thầy, quý cô đạt nhiều thành công công việc Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 Học viên thực Dương Thoại Tân TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH TĨM TẮT Luận văn trình bày hướng tính tốn để xác định hệ số tải trọng giới hạn, dựa hàm dạng phương pháp không lưới nội suy hướng tâm (Radial Point Interpolation Method – RPIM) để xấp xỉ trường ứng suất, kết hợp tích phân nút ổn định (Stabilized Conforming Nodal Integration – SCNI) làm trơn nút tăng độ ổn định xác cho lời giải Sau đó, luận văn sử dụng kỹ thuật tối ưu hình nón bậc hai (Second - Order Cone Programming – SOCP) chuyển tốn dạng nón bậc hai cho lời giải tối ưu Phương pháp số RPIM với đặc trưng rời rạc nút không sử dụng hệ lưới làm giảm chi phí thời gian tính tốn Trong luận văn sử dụng hàm sở hướng tâm (Radial Basis Functions – RBF) kết hợp hàm sở đa thức (Polynomial basis function - pbf) để tính tốn, lý thuyết cận toán cận giả cận áp dụng toán phẳng (Two Dimensional - 2D) TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) iv TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH ABSTRACT This thesis presents a new calculation direction to determine the limiting load factor The stress field is approximated based on the method of Radial Point Interpolation Method (RPIM), together with Stabilized Conforming Nodal Integration (SCNI) which smooth the nodes will help stabilize and increase the accuracy of the solution Next, the thesis utilizes the Second - Order Cone Programming technique (SOCP) to convert the problem to second - order cone function to give the optimal solution The numerical method RPIM with has discrete feature at the nodes and does not use grid system reduces the cost and computational time In this thesis, the Radial Basis Functions (RBF) and Polynomial basis function (Pbf) are used for calculations The theory of lower bound and pseudo-lower bound is applied in the planar problem (Two Dimensional - 2D) TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) v TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH MỤC LỤC MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x Chương - GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa đề tài 1.7 Bố cục luận văn Chương - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Các nghiên cứu thực giới 2.2 Các nghiên cứu thực Việt Nam Chương - CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 3.1 Đối tượng nghiên cứu 14 3.2 Phạm vi nghiên cứu 14 3.3 Lý thuyết phân tích trực tiếp tải trọng giới hạn 20 3.4 Tối ưu hình nón bậc hai (SOCP) 31 3.5 Phương pháp số phân tích tải trọng giới hạn 34 TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) vi TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH 3.6 Phương pháp khơng lưới nội suy hướng tâm RPIM - Hàm sở hướng tâm RBF (Radial Basis Function) 36 3.7 Tích phân nút ổn định (SCNI) 41 3.8 Miền đại diện nút 42 Chương - RỜI RẠC SỐ 44 4.1 Rời rạc cận dùng phương pháp RPIM 44 4.2 Rời rạc giả cận dùng phương pháp RPIM 46 Chương - CÁC VÍ DỤ SỐ 50 5.1 Bài toán biến dạng phẳng chịu tải phân bố - Bài toán Prandtl 50 5.2 Bài tốn có vết nứt thẳng 58 5.3 Bài toán chịu kéo có vết nứt biên 61 Chương - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 6.1 Kết luận 66 6.2 Kiến nghị 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 77 TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) 90 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH % % Objective function f = zeros(size(aeq,2),1); f(k0) = -1; % % Mosek optimisation tool: MOSEKOPT % 'solving' clear prob clear param prob.c = f'; prob.a = sparse(aeq); prob.buc = beq'; prob.blc = beq'; clear aeq beq %lx = [[-inf*ones(nno,1)]; [zeros(nno,1)]; [-inf*ones(3*nno,1)]]; prob.blx = []; prob.bux = []; % define cones prob.cell = cell(k2,1); for i = 1:k2 prob.cones{i}.type = 'MSK_CT_QUAD'; prob.cones{i}.sub = co(i,:); end % param =[]; param.MSK_IPAR_PRESOLVE_USE = 'MSK_OFF'; [r,res] = mosekopt('minimize',prob,param); try % Display the optimal solution u = res.sol.itr.xx; result = u(k0)*p/sigmap catch fprintf ('MSKERROR : Could not get solution') end Nnodes = [Nnodes nno] Nvar = [Nvar length(f)] Lambda = [Lambda result] end TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) 19:53, 29/10/2022 Turnitin - Originality Report - Phân tích tải trọng giới hạn cận kết cấu phẳng sử dụng phương pháp không lưới nội suy … Turnitin Originality Report Processed on: 05-Oct-2022 17:51 +07 ID: 1917094411 Word Count: 18194   Submitted: Phân tích tải trọng giới hạn cận kết cấu phẳng sử dụng phương pháp không lưới nội suy hướng tâm (RPIM) By Duong Thoai Tan Similarity by Source Similarity Index 26% Internet Sources: Publications: Student Papers: 23% 15% 5% 3% match (student papers from 30-Apr-2020) Submitted to University of Economics Ho Chi Minh on 2020-04-30 3% match (Lê Thanh Cao, Bạch Văn Sỹ, Hồ Đức Duy "Chẩn đoán hư hỏng kết cấu sử dụng phương pháp lượng biến dạng kết hợp với thuật toán di truyền", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 2020) Lê Thanh Cao, Bạch Văn Sỹ, Hồ Đức Duy "Chẩn đoán hư hỏng kết cấu sử dụng phương pháp lượng biến dạng kết hợp với thuật tốn di truyền", Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 2020 2% match (Internet from 17-Nov-2021) http://sdh.hcmute.edu.vn/Resources/Docs/SubDomain/sdh/Luan%20An_NCS%20Nguyen%20Hoang%20Phuong%2028_01_2021.pdf 2% match (Internet from 16-Sep-2022) https://text.xemtailieu.net/tai-lieu/phan-tich-gioi-han-cho-tam-mindlin-reisser-dung-phuong-phap-es-dsg3-ket-hop-voi-kythuat-thich-nghi-luoi-2482169.html 1% match (Internet from 16-Sep-2022) https://text.xemtailieu.net/tai-lieu/phan-tich-suc-chiu-tai-gioi-han-cua-nen-dat-dong-nhat-theo-dinh-ly-can-tren-su-dungphuong-phap-phan-tu-huu-han-tron-tren-nut-ns-fem-2474129.html 1% match (Internet from 01-Dec-2020) https://www.ctu.edu.vn/images/upload/TT36/2020/Bieu_18_E.pdf 1% match (Internet from 09-Oct-2021) http://www.grad.hcmut.edu.vn/hv/download/LATS/51309922/TOM_TAT_LATS_VMThien.pdf < 1% match (student papers from 14-Sep-2018) Submitted to University of Economics Ho Chi Minh on 2018-09-14 < 1% match (student papers from 05-Oct-2016) Submitted to University of Economics Ho Chi Minh on 2016-10-05 < 1% match (Internet from 16-Sep-2022) https://sdh.hcmute.edu.vn/Resources/Docs/SubDomain/sdh/2020/Tom%20tat%20LATS%20cap%20Truong_DVHien.pdf < 1% match (Internet from 07-Nov-2021) http://sdh.hcmute.edu.vn/Resources/Docs/SubDomain/sdh/Tom%20tat%20luan%20an/Tom%20tat%20LATS%20cap%20truong_PTDThu.pdf < 1% match (Internet from 11-Sep-2022) https://text.xemtailieu.net/tai-lieu/moi-quan-he-giua-lai-suat-ty-gia-va-gia-co-phieu-tai-viet-nam-2324846.html < 1% match (Internet from 13-Jun-2021) https://text.xemtailieu.net/tai-lieu/nghien-cuu-hanh-vi-tieu-dung-ban-chai-colgate-extra-clean-tai-thi-truong-nha-trang-tinhkhanh-hoa-luan-van-thac-si-81649.html < 1% match (Internet from 13-Nov-2021) https://text.xemtailieu.net/tai-lieu/thuc-trang-hoat-dong-cho-vay-doanh-nghiep-tai-ngan-hang-nong-nghiep-va-phat-triennong-thon-viet-nam-chi-nhanh-8-282965.html < 1% match (Internet from 19-Aug-2020) https://tailieu.vn/doc/tom-tat-luan-van-thac-si-nghien-cuu-va-xay-dung-he-thong-hoi-dap-huong-mien-ung-dung1621044.html < 1% match (Internet from 07-Jun-2020) https://tailieu.vn/doc/chuong-3-ly-thuyet-qui-hoach-tuyen-tinh-433267.html < 1% match (Internet from 27-Aug-2020) https://tailieu.vn/doc/ap-dung-phuong-phap-khong-luoi-cho-tinh-toan-coc-don-trong-moi-truong-dat-dan-hoi-ba-chieu2159841.html < 1% match (Internet from 14-Nov-2021) https://tailieu.vn/doc/luan-van-thac-si-luat-hoc-thu-gom-van-chuyen-luu-tru-xu-ly-chat-thai-sinh-hoat-theo-phap-luat-vi2448911.html < 1% match (Internet from 25-Dec-2021) https://tailieu.vn/doc/luan-van-thac-si-toan-hoc-thuat-toan-giai-bai-toan-phan-thuc-tuyen-tinh-voi-he-so-khoang-o-ham-muc-2416803.html < 1% match (Internet from 22-Sep-2020) https://tailieu.vn/doc/de-tai-moi-quan-he-bien-chung-cua-quan-he-san-xuat-luc-luong-san-xuat-va-su-van-dung-trong-congc-1238811.html https://www.turnitin.com/newreport_printview.asp?eq=0&eb=0&esm=0&oid=1917094411&sid=0&n=0&m=2&svr=51&r=14.91255201903352&lang=en… 1/17 ... thuyết cận toán cận giả cận áp dụng toán phẳng (Two Dimensional - 2D) TÊN HV: DƯƠNG THOẠI TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM... TÂN PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) 30 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH Hình 3.7 Các chu kỳ tải trọng phân tích. .. m PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CẬN DƯỚI KẾT CẤU TẤM PHẲNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG LƯỚI NỘI SUY HƯỚNG TÂM (RPIM) 31 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH Giới hạn thích nghi khác điều kiện tải trọng