Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN HẢI BẰNG lu an n va p ie gh tn to TÍNH TỐN BỀN CHO MÁI VỊM LÀM HỒN TỒN BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE CĨ DẠNG LƯỢN SĨNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG GIÓ d oa nl w ll u nf va an lu oi m LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT z at nh z m co l gm @ an Lu n va Hà Nội - 2012 ac th si BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN HẢI BẰNG lu TÍNH TỐN BỀN CHO MÁI VỊM LÀM HỒN TỒN BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE CÓ DẠNG LƯỢN SÓNG DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG GIÓ an n va p ie gh tn to d oa nl w Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 u nf va an lu ll LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT oi m z at nh z NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ KHẮC BẢY m co l gm @ an Lu n va Hà Nội - 2012 ac th si i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, thời gian qua nhận quan tâm, giúp đỡ nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Vũ Khắc Bảy dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị cho tơi thời gian thực luận văn tốt nghiệp Tơi trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa lu an Sau đại học giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành nhiệm vụ học va n tập nghiên cứu tn to Mặc dù có nhiều cố gắng, thời gian hạn chế, nên đề tài ie gh khơng thể tránh khỏi thiếu sót định, mong nhận ý p kiến đóng góp quý báu Thầy cô giáo, Hô ̣i đồ ng khoa học trường nl w để đề tài nghiên cứu tơi hồn thiện d oa Cuối tác giả xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè an lu người thân gia đình giúp đỡ, động viên tác giả suốt thời gian ll u nf va học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp oi m Xin trân trọng cảm ơn! z at nh Hà Nội, ngày 05 tháng 06 năm 2012 TÁC GIẢ z gm @ m co l Nguyễn Hải Bằng an Lu n va ac th si ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục từ viết tắt iv Danh mục bảng .v Danh mục hình vi ĐẶT VẤN ĐỀ lu CHƯƠNG TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU an va 1.1 Các nghiên cứu lý thuyết n 1.2 Đặt toán gh tn to 1.3 Mục tiêu đề tài p ie 1.4 Các bước thực nghiên cứu w 1.5 Đối tượng - Phạm vi nghiên cứu - Khả ứng dụng oa nl 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu d 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu lu an 1.5.3 Khả ứng dụng u nf va Nội dung trình bày luận văn ll 1.7 Các kết đạt luận văn m oi CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 10 z at nh 2.1 Các hệ thức lý thuyết đàn hồi 10 2.2 Nội dung lý thuyết mô đun hiệu 11 z gm @ 2.3 Các hệ thức lý thuyết màng vỏ tròn xoay 12 2.3.1 Định nghĩa ký hiệu 12 l m co 2.3.2 Phương pháp Seydel đưa vỏ trụ lượn sóng vỏ trụ tương đương 16 an Lu 2.4 Tải trọng gió theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737 – 1995 17 n va CHƯƠNG TÍNH TỐN VỊM VỎ TRỤ COMPOSITE LƯỢN SĨNG 20 ac th si iii 3.1 Thiết lập phương trình tính toán bền vỏ trụ 20 3.2 Hê phương trình vịm vỏ trụ lượn sóng 21 3.3 Điều kiện biên 23 3.4 Phương pháp giải toán 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN VỚI CÁC SỐ LIỆU CỤ THỂ 32 4.1 Cơng cụ tính tốn 32 4.2 Các kết tính tốn 32 4.2.1 Tính tốn với thơng số vật liệu hình học 32 lu 4.2.2 Bảng kết tính tốn 33 an 4.3 Nhận xét kết tính tốn 41 va n KẾT LUẬN 42 p ie gh tn to TÀI LIỆU THAM KHẢO d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si iv BẢNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Thứ tự Ký hiệu Tên gọi lu an Hàm ứng suất W Độ võng E Mô đun đàn hồi hồi E1 Mô đun theo truc ox E2 mô đun theo truc oy *x , *y , *xy thành phần biến dạng x ; y độ xoắn mặt u , v chuyển dịch mặt D độ cứng trụ uốn n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si v DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT 4.1 Các giá trị độ vòng/h : w 103 4.2 Các giá trị Mô men My Trang 35 h 4.3 4.4 lu 4.5 Các giá trị ứng suất x 103 37 Các giá trị ứng suất : y 38 an Các giá trị ứng suất 103 12 103 39 Các giá trị Cng độ ứng suÊt : n va 4.6 36 u 103 40 p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang lu an Hình ảnh mái vịm vỏ trụ lượn sóng 1.2 Profin dọc theo đường sinh vỏ trụ lượn song 1.3 Kích thước profin 1.4 Mặt cắt ngang đường sinh vòm 1.5 Hình chiếu mái vịm 2.1 Sơ đồ lực tác dụng lên mái vòm 12 2.2 Mặt trung bình 12 Phân vùng tác động gió lên mái vòm theo TCVN 18 n va 1.1 2737 -1995 2.4 Biểu đồ phân vùng P0 19 4.1 Hình ảnh vịm chịu tải gió ngang 33 p ie gh tn to 2.3 w Biểu đồ mô men uốn My 34 d oa nl 4.2 ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước lĩnh vực khí chế tạo lắp giáp sửa chữa máy, thiết kế, thiết bị cho loại hình cơng nghệ sản xuất đóng vai trị quan trọng Phạm vi sử dụng sản phẩm ngành chế tạo lắp máy rộng rãi Từ chi tiết nhỏ đơn giản đến chi tiết, sản phẩm có kích thước lớn phức tạp Những sản phẩm tạo nhờ máy móc thiết bị khác Việc sử dụng vật liệu composite cơng trình xây dựng dân lu quốc phòng mang tích thời thực tế to lớn, an việc tính tốn độ bền ổn định kết cấu làm vật liệu chưa va n đầy đủ thiết kế xây dựng to gh tn Mái lợp có nhiều dạng khác cơng trình quốc phịng p ie dân sinh mái ngói, pơ-rơ-xi-măng, mái tơn, bê tơng Mỗi loại mái w có tính ưu việt riêng nó, tất sử dụng môi oa nl trường nước biển, hải đảo mơi trường axit Vì thiết kế thi công d công môi trường biển có muối mặn cần loại vật liệu kết cấu lu va an khơng có cốt thép phải chịu đựng tải trọng gió sử dụng u nf Trong loại vật liệu dạng composite : ê-pô-si với cốt sợi vải ll thường sợi các-bon, sợi thủy tinh , số loại có độ bền cao, có khả m oi chống cháy khơng bị xy hóa nên thích hợp làm việc z at nh mơi trường có nước biển, chẳng hạn dùng vật liệu composite dạng ê- z pô-si với cốt sợi vải thường Các dạng mái lợp vật liệu composite @ gm có độ bền cao dễ dàng thi cơng Do tiết kiệm nhiều thời m co si không đắt) l gian tất nhiên có lợi mặt kinh tế (vì giá thành vải thường nhựa ê-pô- an Lu Để tăng khả độ bền mái lợp, người ta dùng mái lợp n va dạng lợp có gân lượn sóng theo chiều dài ngang mái lợp ac th si Nghiên cứu tính tốn độ bền mái vịm có dạng lượn sóng làm vật liệu composite chịu tải trọng gió giúp cho việc xây dựng mái lợp làm việc an toàn mơi trường gió biển tối ưu vật liệu xây dựng Chính lẽ đó, việc tính tốn để thay vật liệu cho trình xây dựng dạng kết cấu cần thiết Tính tốn cách chi tiết để tối ưu hóa có chương trình tính thuận tiện cho việc thiết kế thi cơng xây dựng mái vịm làm vật liệu composite có dạng lượn sóng chịu tải trọng gió chưa có lu đầy đủ an n va Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn nêu trên, đồng ý hội tn to đồng khoa học- công nghệ sở đào tạo SĐH trường ĐHLN, tiến hành gh thực luận văn tốt nghiệp với đề tài “Tính tốn bền cho mái vịm làm p ie hồn tồn vật liệu Composite có dạng lượn sóng tác dụng d oa nl w tải trọng gió” ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si For n = To N0 tgn = tgn = tg * ((2 + d_ta(n, j)) + b_toan * (1 + d_ta(n, j))) tgn = tgn + tg1 * (d_ta(n, j) * (n * pi) ^ + b_toan * (d_ta(n, j) * ((4 * j - 1) * pi / 2) ^ + pi * pi / 4)) tgn = tgn + tg2 * (d_ta(n, j) * (n * pi) ^ + b_toan * (d_ta(n, j) * ((4 * j - 1) * pi / 2) ^ + (pi * pi / 4) ^ 2)) A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, (m - 1) * N0 + n) = tgn Next n lu an Next m n va Next j For i = To N0 For j = To N0 p ie gh tn to Next i For m = To N0 nl w tg = d oa tg = ((b * h) / (a * R)) * (m * pi) ^ * T3(i, m) an lu dau = -1 va For n = To N0 u nf tgn = 0: dau = -dau ll tgn = tg * (dau * d_ta(n, j) + b_toan * (1 + d_ta(n, j))) m oi A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, N0 * N0 + (m - 1) * N0 + n) = tgn Next m z at nh Next n z n va ' begin an Lu For i = To N0 m co If b_toan = Then l '{++++++++Ve Phai ++++++++++++} gm Next i @ Next j ac th si tg = tg = + I0(i + 3) dau = -1 For j = To N0 tg1 = 0: dau = -dau tg1 = -0.75 - dau * 1.7 * Sin(j * pi / 2) / (j * pi) tg2 = tg2 = (-2.2 / ((4 * j - 1) * pi)) * Cos((4 * j - 1) * pi / 4) - 1.1 * Sqr(2) / pi tgn = lu an tgn = tg1 + tg2 n va tgn = tgn * a * b * P0 * tg to A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, * N0 * N0 + 1) = tgn gh tn Next j p ie Next i nl w End If d oa If b_toan = Then va tg = an lu For i = To N0 ll m For j = To N0 u nf tg = (2 + I0(i + 3)) * * a * b * P0 oi A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, * N0 * N0 + 1) = tg Next i z at nh Next j z n va If chtua = "T" Then an Lu '************************** m co End If 'chtua = "D" l gm @ End If ac th si For i = To N0 For j = To N0 For m = To N0 tg = tg = * (m + 2) * (I0(m + 1) + T1(m, i)) + * (m + 2) * (m + 1) * (I2(m) + T2(m, i)) For n = To N0 tgn = tgn = tg * (2 + d_ta(n, j) + b_toan * (1 + d_ta(n, j))) lu an A0((i - 1) * N0 + j, (m - 1) * N0 + n) = tgn * (b / a) / R n va Next n to Next m Next i p ie gh tn Next j For i = To N0 nl w For j = To N0 d oa For m = To N0 an lu tg1 = 0: tg1 = tgH * (b / (a * a * a)) * d_ta(m, i) * (m * pi) ^ va tg2 = 0: tg2 = (TgK / (a * b)) * d_ta(m, i) * (m * pi) ^ oi m tgn = ll For n = To N0 u nf tg3 = 0: tg3 = (TgM * a / (b * b * b)) * (2 + d_ta(m, i)) z at nh tgn = tg1 * (d_ta(n, j) + + b_toan * (1 + d_ta(n, j))) tg = z pi * pi / 4)) m co l gm @ tg = tg2 * (d_ta(n, j) * (n * pi) ^ + b_toan * (d_ta(n, j) * ((4 * j - 1) * pi) ^ / + tgn = tgn + tg + tg3 * (d_ta(n, j) * (n * pi) ^ + b_toan * (d_ta(n, j) * ((4 * j - 1) * an Lu pi) ^ / 16 + (pi) ^ / 16)) n va ac th si A0((i - 1) * N0 + j, N0 * N0 + (m - 1) * N0 + n) = tgn Next n Next m Next j Next i '{===+++++++Phuong trinh loai thu 2++++++======} For i = To N0 For j = To N0 lu an For m = To N0 n va tg1 = 0: tg1 = 12 * (m + 2) * (m + 1) * I0(m + i + 2) to tg2 = 0: tg2 = 48 * (m + 2) * (m + 1) * m * I2(m + i + 1) gh tn tg = 0: tg = 16 * (m + 2) * (m + 1) * m * (m - 1) * I4(m + i) p ie tg = (tg + tg1 + tg2) * b * (D1 / (a * a * a)) tg1 = 0: tg1 = * (m + 2) * I0(m + i + 3) nl w tg2 = 0: tg2 = * (m + 2) * (m + 1) * I2(m + i + 2) an lu tg1 = d oa tg2 = -(tg1 + tg2) * * D3 / (a * b) For n = To N0 ll m tgn = u nf va tg1 = D2 * (a / (b * b * b)) * I0(m + i + 4) oi tgn = tg * ((2 + d_ta(n, j)) + b_toan * (1 + d_ta(n, j))) z at nh tgn = tgn + tg2 * (d_ta(n, j) * (n * pi) ^ + b_toan * (d_ta(n, j) * ((4 * j - 1) * pi / 2) ^ + pi * pi / 4)) z 2) ^ + (pi * pi / 4) ^ 2)) l gm @ tgn = tgn + tg1 * (d_ta(n, j) * (n * pi) ^ + b_toan * (d_ta(n, j) * ((4 * j - 1) * pi / Next n n va Next j an Lu Next m m co A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, (m - 1) * N0 + n) = tgn ac th si Next i '{==========} For i = To N0 For j = To N0 For m = To N0 tg = tg = ((b * h) / (a * R)) * (m * pi) ^ * T3(i, m) For n = To N0 tgn = lu an tgn = tg * (2 + d_ta(n, j) + b_toan * (1 + d_ta(n, j))) n va A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, N0 * N0 + (m - 1) * N0 + n) = tgn to Next n Next j p ie gh tn Next m Next i nl w '{++++++++Ve Phai ++++++++++++} d oa If b_toan = Then an lu For i = To N0 dau = -dau ll m tg1 = 0: u nf For j = To N0 va tg = 0: tg = I0(i + 2): dau = -1 oi tg1 = -0.75 - dau * 1.7 * Sin(j * pi / 2) / (j * pi) z at nh tg2 = 0: tg2 = (-2.2 / ((4 * j - 1) * pi)) * Cos((4 * j - 1) * pi / 4) - 1.1 * Sqr(2) / pi z m co l tgn = tgn * a * b * P0 * tg gm tgn = tg1 + tg2 @ tgn = A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, * N0 * N0 + 1) = tgn n va Next i an Lu Next j ac th si End If '++++++++++++++++++ If b_toan = Then 'begin For i = To N0 tg = 0: tg = I0(i + 2) For j = To N0 tgn = lu an tgn = tg * * a * b * P0 n va A0(N0 * N0 + (i - 1) * N0 + j, * N0 * N0 + 1) = tgn to Next j gh tn Next i p ie End If nl w End If 'chtua = "T" d oa ' {++++++++++++++++++} an lu For k = To N20 z at nh i=1 oi '{*********************} m Next k ll Next j u nf z(k, j) = A0(k, j) va For j = To N20 + z n va If ktra = Then an Lu Next t10 m co If A0(t10, i) Then ktra = l For t10 = i To N20 gm ktra = @ Do While (i
Ngày đăng: 24/07/2023, 09:44
Xem thêm:
