Luận văn thạc sĩ Cơ kỹ thuật: Mô phỏng sự lan truyền của vết nứt 3D bằng phương pháp phần tử hữu hạn mở rộng

Trong luұQYăQQj\WiFJLҧ giӟi thiӋu vӅ viӋc xây dӵng phҫn tӱ ba chiӅu vӟi các giҧi thuұt cӫDSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn mӣ rӝQJÿӇ tính toán mô phӓng cho sӵ lan truyӅn cӫa vӃt nӭt ba chiӅXFNJQ

Chuyên ngành : &Ѫ+Ӑ&.Ӻ7+8Ұ7

0mVӕ 60520101

/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

Tp+Ӗ&+Ë0,1+WKiQJ 12 QăP2013

75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$ ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$73+Ӗ&+Ë0,1+

&iQEӝKѭӟQJGүQNKRDKӑF: TS 9lj&Ð1*+Ñ$

&iQEӝFKҩPQKұQ[pW PGS.TS 75ѬѪ1*7Ë&+7+,ӊ1

&iQEӝFKҩPQKұQ[pW761*8<ӈ17ѬӠ1*/21* /XұQYăQWKҥFVƭÿѭӧFEҧRYӋWҥL+Ӝ,ĈӖ1*&+Ҩ0%Ҧ29ӊ/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$QJj\ 17 tháng 01 QăP2014

7KjQKSKҫQ+ӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗP 1 GS TS 1*Ð.,ӄ81+,&KӫWӏFK +ӝLÿӗQJ) 2 PGS TS 75ѬѪ1*7Ë&+7+,ӊ1(Ӫ\YLrQ SKҧQELӋQ) 3 761*8<ӈ17ѬӠ1*/21*Ӫ\YLrQ SKҧQELӋQ 4 769lj&Ð1*+Ñ$Ӫ\YLrQ

5 763+Ô1*0Ҥ1+7,ӂ1Ӫ\YLrQ, 7KѭNê ;iFQKұQFӫD&KӫWӏFK+ӝLÿӗQJÿiQKJLi/9 Yj%ӝP{QTXҧQOêFKX\rQQJjQKVDXNKLluұQYăQÿmÿѭӧFVӱDFKӳD

&KӫWӏFK+ӝLÿӗQJÿiQKJLi/9 %ӝP{QTXҧQOêFKX\rQQJjQK

I 7Ç1Ĉӄ7¬, 0{SKӓQJVӵODQWUX\ӅQYӃWQӭW'EҵQJSKѭѫQJSKiSSKҫQWӱKӳXKҥQPӣUӝQJ II 1+,ӊ09Ө9¬1Ӝ,'81* - 7uP KLӇX YӅ Oê WKX\ӃW Fѫ KӑF QӭW Yj OӡL JLҧL JLҧL WtFK FKR PӝW Vӕ P{

KuQKFөWKӇ 7uPKLӇXVӵ[ҩS[ӍWURQJSKѭѫQJSKiSSKҫQWӱKӳXKҥQPӣUӝQJ - ÈS GөQJ SKѭѫQJ SKiS SKҫQ Wӱ KӳX KҥQ Pӣ UӝQJ WURQJ Fѫ KӑF UҥQ QӭWÿjQKӗLWX\ӃQWtQKWURQJEjLWRiQEDFKLӅX

- /ұS WUuQK [k\ GӵQJ FKѭѫQJ WUuQK JLҧL EjL WRiQ Fѫ KӑF QӭW ÿjQ KӗL EDFKLӅXWUrQFѫVӣSKѭѫQJSKiSSKҫQWӱKӳXKҥQPӣUӝQJEҵQJQJ{QQJӳOұSWUuQK)RUWUDQ - 0{SKӓQJVӵODQWUX\ӅQYӃWQӭWEDFKLӅXEҵQJSKҫQPӅP$%$486VRViQKNӃWTXҧYӟLFKѭѫQJWUuQKÿmYLӃWYjNӃWTXҧJLҧLWtFK

- ;k\GӵQJJLDRGLӋQWUӵFTXDQFKRFKѭѫQJWUuQKEҵQJ&&

1*¬<*,$21+,ӊ09Ө : 24/06/2013 III 1*¬<+2¬17+¬1+1+,ӊ09Ө: 18/12/2013 IV &È1%Ӝ+ѬӞ1*'Ү1 769NJ&{QJ+za

/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1

/XұQYăQOjPӝWEѭӟFÿiQKGҩXKRjQWKjQKFKѭѫQJWUuQKVDXÿҥLKӑFÿӇFyWKӇWKӵFKLӋQ OXұQYăQQj\:

/ӡLÿҫXWLrQHP[LQFKkQWKjQKJӱLOӡLFҧPѫQ ÿӃQJLiRYLrQKѭӟQJGүQ WKҫ\

TS 9NJ&{QJ+zD ÿmWұQWuQK KѭӟQJGүQHPYӅNLӃQWKӭF, ÿӏQKKѭӟQJQJKLrQFӭX6ӵ

gL~SÿӥYӅFKX\rQP{QFNJQJQKѭQKӳQJOӡLNKX\rQWURQJFXӝFVӕQJPmLOjҩQWѭӧQJsáng trong em

ĈһFELӋW, HP[LQJӱLOӡLFҧPѫQÿӃQWKҫ\761JX\ӉQ7ѭӡQJ/RQJ QJѭӡLÿm

WҥRPӑLÿLӅXNLӋQWKXұQOӧLÿӇKRjQWKjQKOXұQYăQ WUX\ӅQÿҥWQKӳQJNLӃQWKӭc, kinh QJKLӋPNӻQăQJFKRHPWURQJVXӕWTXiWUuQKKӑFWұSYjQJKLrQFӭX

1KkQGӏSQj\HPFNJQJ[LQJӱLOӡLFiPѫQÿӃQF{ *6761J{.LӅX1KLÿm

WUX\ӅQÿҥWFKRHPNLӃQWKӭF YjWuQK\rXYӟLQJKӅ %rQFҥQKÿyHPFNJQJPXӕQJӱLOӡL

FiP ѫQ ÿӃQ WKҫ\ 3*676 7UѭѫQJ 7tFK 7KLӋQ WKҫ\ ÿm FKR KӑF YLrQ QKӳQJ OӡL

NKX\rQEҧQOƭQKWURQJF{QJYLӋF &XӕLFQJHPPXӕQJӣLOӡLELӃWѫQVkXVҳFÿӃQ%DPҽÿmWҥRPӑLÿLӅXNLӋQtӕWQKҩWÿӇHPFyWKӇQJKLrQFӭXWKҫ\F{%0&ѫ.ӻ7KXұW EҥQEq, FiFDQKFKӏKӑFviên khóa 2012, 2013 ÿmOX{QӫQJKӝÿӝQJYLrQWURQJVXӕWWKӡLJLDQKӑFWұSWҥLWUѭӡQJ ĈҥLKӑF%iFKNKRD73+&0

TP.HCM, ngày 01 tháng 12 QăP

ĈһQJ+RjQJ3KѭѫQJ

*9+'769NJ&{QJ+za iii +97+.6ĈһQJ+RjQJ3KѭѫQJ Nghiên cӭu vӅ sӵ lan truyӅn vӃt nӭt là mӝt thӱ thách cӫDOƭQKYӵc tính toán mô phӓng Vӟi sӵ phát triӇn mҥnh mӁ cӫDPi\WtQKFѫKӑc rҥn nӭWYjFiFSKѭѫQJSKiSVӕ QKѭSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQSKѭѫQJSKiSNK{QJOѭӟi, SKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ ELrQ«7URQJÿy3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQÿmÿѭӧc phát triӇn vӅ lý thuyӃWFNJQJQKѭhiӋn thӵFWURQJFiFFKѭѫQJWUuQKWtQKWRiQX\WtQ9ӟLSKѭѫQJSKiSQj\Uҩt nhiӅu bài toán kӻ thuұWÿmÿѭӧc nghiên cӭu, tính toán mӝt cách hӃt sӭc linh hoҥWYjWѭӡng minh

3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn mӣ rӝng(XFEM) ÿѭӧc cҧi tiӃn tӯ SKѭѫQJSKiSphҫn tӱ hӳu hҥn vӟi viӋFÿӏQKQJKƭDYjOjPJLjXkhông gian nút phҫn tӱ vӃt nӭt VӃt nӭt VDXNKLÿѭӧFÿӏQKQJKƭDEҵng các kӻ thuұW/HYHOVHWÿѭӧc mô tҧ mӝt cách tùy ý bên trong Oѭӟi phҫn tӱ và khi vӃt nӭt lan truyӅn vӟLSKѭѫQJSKiS;)(0EjLWRiQNK{QJFҫn chia lҥLOѭӟi Trong luұQYăQQj\WiFJLҧ giӟi thiӋu vӅ viӋc xây dӵng phҫn tӱ ba chiӅu vӟi các giҧi thuұt cӫDSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn mӣ rӝQJÿӇ tính toán mô phӓng cho sӵ lan truyӅn cӫa vӃt nӭt ba chiӅXFNJQJQKѭJLӟi thiӋu các giҧ thuyӃt vӅ sӵ lan truyӅn cӫa vӃt nӭWÿmÿѭӧc nghiên cӭu Bên cҥQKÿyPӝWFKѭѫQJWUuQKWtQKWRiQP{SKӓQJFNJQJÿѭӧc xây dӵng trên ngôn ngӳ lұp trình Fortran, C++ nhҵm tích hӧp thành mӝWFKѭѫQJWUuQKYӟi giao diӋn thân thiӋn có khҧ QăQJWѭѫQJWiFQJѭӡi dùng Các kӃt quҧ WtQKWRiQÿѭӧc so sánh vӟi lý thuyӃWYjFKѭѫQJWUuQK$EDTXV

&iFEѭӟc xây dӵQJFKѭѫQJWUuQKÿѭӧc giӟi thiӋu tӯ: xây dӵng mô hình hình hӑc 3D cho EjLWRiQÿӏQKQJKƭDFiFÿLӅu kiӋn biên, giҧi hӋ SKѭѫQJWUuQKFNJQJQKѭWtQKWRiQcác thông sӕ FѫEҧn cӫDEjLWRiQFѫKӑc rҥn nӭt ÿѭӧc hiӋn thӵc

*9+'769NJ&{QJ+zDiv +97+.6Ĉһng HRjQJ3KѭѫQJ

LӡLFDPÿRDQFӫa tác giҧ

LuұQYăQÿѭӧc thӵc hiӋn bӣi tác giҧ là hӑFYLrQVDXÿҥi hӑc khóa 2012 Ngoài các

phҫn kӃ thӯDÿѭӧc ghi trong phө lөc cӫa luұQYăQFiFWK{QJWLQFiFkӃt quҧ, tính toán và FKѭѫQJWUuQKÿѭӧc thӵc hiӋn và phát triӇn bӣi hӑc viên trong suӕt thӡi gian hӑc tұp và nghiên cӭu tҥLWUѭӡng

TpHCM, ngày 20/01/2014

ĈһQJ+RjQJ3KѭѫQJ

MӨC LӨC NHIӊM VӨ««««««««««««««««««««««««««««L

1.3 Nhӳng SKѭѫQJSKiSVӱ dөQJWURQJFѫKӑc nӭW««««««««

1.3.1 3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQ««««««««« 1.3.2 3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn mӣ rӝQJ««««« 1.3.3 3KѭѫQJSKiSNK{QJOѭӟL««««««««««« 1.3.4 3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ ELrQ««««««««« 1.3.5 KӃt luұQ«««««««««««««««««

&+ѬѪ1*&Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂ7&Ѫ+ӐC RҤN NӬ7««««««««««« 3KѭѫQJWUuQKFѫEҧQ««««««««««««««««««« &ѫEҧn vӅ lý thuyӃWÿjQKӗL««««««««««««««««

2.1.1 Quan hӋ ӭng suҩt biӃn dҥQJ«««««««««««« 2.1.2 Hàm ӭng suҩt phӭF««««««««««««««« 2.2 Bài toán khe nӭt cӫD:HVWHUJDDG«««««««««««« 2.3 HӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩW««««««««««««««««« ĈӏQKQJKƭDKӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩW««««««««

7Uѭӡng ӭng suҩt và chuyӇn vӏ gҫQÿӍnh vӃt nӭt trong vұt liӋXÿҷQJKѭӟQJ«««««««««««««««««««««««««««« 7Uѭӡng ӭng suҩt và chuyӇn vӏ trong mô hình nӭt dҥng hӛn hӧS««««««««««««««««««««««««««««««««« 2.3.4 Tiêu chuҭn phá hӫy theo hӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩW«« 18 2.3.5 Mӝt sӕ mô hình tính hӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩW«««« 2.3.6 Lý thuyӃt phát triӇn vӃt nӭt« ««««««««« 2.4 Tích phân chu tuyӃQ-««««««««««««««««««

&+ѬѪ1**,ҦI THUҰT LAN TRUYӄN VӂT NӬT 3D BҴ1*3+ѬѪ1*3+È3PHҪN TӰ HӲU HҤN MӢ RӜ1*;)(0 ««««««««««««««««

éWѭӣQJSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn mӣ rӝQJ««««««««

3.2 ThiӃt lұp ma trұn phҫn tӱ WURQJ';)(0«««««««««« 3.3 Mô tҧ vӃt nӭt và khӣi tҥRFiFKjPÿӏQKQJKƭDYӃt nӭW«««««« 3.3.1 Mô tҧ vӃt nӭW«««««««««««««««« 3.3.2 Khӣi tҥRFiFKjPÿӏQKQJKƭDYӃt nӭW««««««« 3.4 Mô tҧ sӵ lan truyӅn cӫa vӃt nӭW«««««««««««««« 3.4.1 Cұp nhұWFiFKjP/HYHOVHW«««««««««« 3.4.2 Mô tҧ sӵ lan truyӅn và kiӇm WUDÿLӅu kiӋn lan truyӅn cӫa vӃt nӭW««««««««««««««««««««««««««««««« 3.4.3 Tính tích phân J ± 3D và hӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng

suҩW««««««««««««««««««««««««««««««««

&+ѬѪ1*;Æ<'Ӵ1*&+ѬѪ1*75Î1+';)(0«««««««« 4.1 Giӟi thiӋX«««««««««««««««««««««««

4.2 Xây dӵQJFKѭѫQJWUuQK;)(0««««««««««««« &KѭѫQJWUuQK;)(0WURQJEjLWRiQ'«««««««««««

4.5 NhұQ[pW«««««««««««««««««««««««

&+ѬѪ1*0Ð+Î1+7Ë1+72È1««««««««««««««««««

5.1 Tҩm phҷng vӟi mӝt vӃt nӭt biên chӏXNpRÿӅXÿѫQWUөF««««« 5.2 Tҩm phҷng vӟi mӝt vӃt nӭt nҵm trong chӏXNpRÿӅXÿѫQWUөF««« 5.3 Tҩm phҷng vӟi mӝt vӃt nӭt nghiêng nҵm trong chӏu ӭng suҩWNpRÿӅu ÿѫQWUөc««««««««««««««««««««««««««««««« 5.4 Tҩm phҷng vӟi mӝt vӃt nӭt ӣ mӝt góc phҫn tӯ chӏXNpRÿӅXÿѫQtrөF«««««««««««««««««««««««««««««««««73 5.5 Tҩm phҷng chӳ V vӟi mӝt vӃt nӭt cҥnh chӏXNpRÿӅX««««««

&+ѬѪ1*.ӂT LUҰ19¬+ѬӞNG PHÁT TRIӆ1««««««««««« BÀI BÁO HӜI NGHӎ«««««««««««««««««««««««««

TÀI LIӊU THAM KHҦ2«««««««««««««««««««««««

Į Góc nghiêng cӫa vӃt nӭt so vӟi trөc x Į Tham sӕ tӑDÿӝ ÿLӇm nút trong không gian Descartes mӝt chiӅu ȕ Tham sӕ tӑDÿӝ ÿLӇm nút trong không gian Descartes mӝt chiӅu İ 7HQVѫELӃn dҥng

ij

H Các thành phҫn biӃn dҥng

auxij

H Các thành phҫn ӭng suҩt bә trӧ

K Trөc tӑDÿӝ trong không gian tham sӕ phҫn tӱ

N HӋ sӕ Kosolov O Hҵng sӕ Lame

P 0RGXOHÿjQKӗLWUѭӧt Q HӋ sӕ Poisson [ Trөc tӑDÿӝ trong không gian tham sӕ phҫn tӱ

V 7HQVѫӭng suҩt

ij

V Các thành phҫn ӭng suҩt 0

TTV Ӭng suҩWSKiSWKHRSKѭѫQJWLӃp tuyӃn cӵFÿҥi

auxij

V Các thành phҫn ӭng suҩt phө

T Góc trong tӑDÿӝ cӵc ( )z

I Hàm giҧLWtFKÿjQKӗi ) Hàm ӭng suҩt Airy

( )z

) +jPÿLӅu hòa * Chu tuyӃQGQJÿӇ lҩy tích phân \ Hàm mӣ rӝng

: MiӅn

W Ӭng suҩt tiӃp

0W Ӭng suҩt tiӃp kéo T Góc cӫa vector so vӟi trөc thӵc trong tӑDÿӝ cӵc

U Bán kính cong

a ChiӅu dài vӃt nӭt A DiӋn tích lҩy tích phân B Ma trұQÿҥo hàm cӫa hàm dҥng c Hҵng sӕ

ijC

Các hҵng sӕ vұt liӋu

C

%LrQGQJÿӇ lҩy tích phân

C %LrQGQJÿӇ lҩy tích phân CH %LrQGQJÿӇ lҩy tích phân

D Toán tӱ ÿҥo hàm D Ma trұn vұt liӋu (0RGXOHÿjQKӗi Young fb Lӵc khӕi

F Công sinh ra bӣi ngoҥi lӵc Fi Hàm mӣ rӝng tҥLÿӍnh G Suҩt giҧLSKyQJQăQJOѭӧng

max( )

GT Suҩt giҧLSKyQJQăQJOѭӧng cӵFÿҥi

jH

Hàm Heaviside J Tích phân J

actJ Tích phân J thӵc

auxJ Tích phân J bә trӧ

eK Ma trұn cӭng phҫn tӱ K Ma trұn cӭng tәng thӇ

HӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩt cӫa cӫa dҥng II

IIIK

HӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩt cӫa cӫa dҥng III l ChiӅu dài cӫa phҫn tӱ mӝt chiӅu

m Hҵng sӕ vô thӭ nguyên 07tFKSKkQWѭѫQJWiF n Vector pháp tuyӃQÿѫQYӏ cӫa chu tuyӃQȽ n HӋ sӕ PNJELӃn cӭng cӫa vұt liӋu

ng Bұc cӫa tích phân Nj Ma trұn hàm dҥng

jN

Hàm dҥng q Hàm trӑng sӕ ÿѭӧFÿӏnh QJKƭDWUrQPLӅn lҩy tích phân

eq 9HFWѫFKX\Ӈn vӏ

r Khoҧng cách tӯ ÿӍnh vӃt nӭWÿӃQÿLӇPWѭѫQJTXDQ X7Uѭӡng chuyӇn vӏ tәng

eu 9HFWѫFKX\Ӈn vӏ phҫn tӱ

iu

Các thành phҫn chuyӇn vӏ

iu

ChuyӇn vӏ tҥLÿLӇm nút thӭ i cӫa phҫn tӱ

xu ChuyӇn vӏ WKHRSKѭѫQJ[

yu

ChuyӇn vӏ WKHRSKѭѫQJ\

zu ChuyӇn vӏ tKHRSKѭѫQJ]

i

auxu

Các thành phҫn chuyӇn vӏ phө 81ăQJOѭӧng biӃn dҥng dӵ trӳ trong vұt thӇ

eU 1ăQJOѭӧng biӃn dҥQJÿjQKӗi

w ChiӅu rӝng cӫa tҩm phҷng

MW 1ăQJOѭӧng biӃn dҥng

Trӑng sӕ Gauss [9HFWѫYӏ trí x1 Trөc tӑDÿӝ tҥLÿӍnh vӃt nӭt x2 Trөc tӑDÿӝ tҥLÿӍnh vӃt nӭt y Trөc tӑDÿӝ tәng thӇ

z Trөc tӑDÿӝ tәng thӇ z BiӃn phӭc

Bҧng 2 HӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩt KI vӟLP{KuQKOѭӟi khác nhau

Bҧng 3 So sánh kӃt quҧ Mode I, Mode II so sánh vӟi XS-FEM [Lee et al (2004)] (2336 nodes)

DANH MӨC CÁC HÌNH VӀĈӖ THӎ Hình 1.1 Sӵ KѭKҥi cӫa hàng loҥt tàu chiӃn trong ThӃ chiӃn II Hình 1.2 Mô hình phҫn tӱ WURQJSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQYjSKѭѫQJSKiS

phҫn tӱ hӳu hҥn mӣ rӝng

Hình 2.1: Trҥng thái cân bҵng cӫa vұt có vӃt nӭt

Hình 2.2 Tҩm phҷng vô hҥn vӟi vӃt nӭt thҷng

Hình 2.3 Ba dҥQJÿӝc lұp cӫa sӵ chuyӇn vӏ vӃt nӭt

Hình 2.4 Phân tӕ ӭng suҩt tҥLÿӍnh vӃt nӭt trong hӋ ÿӝ ĈӅ Các

Hình 2.5 Sӵ WKD\ÿәi cӫa giӟi hҥn phá hӫ\WKHRÿӝ dày cӫa mүu vұt Hình 2.6 Tҩm chӏu kéo vӃt nӭt ӣ giӳa

Hình 2.7 Tҩm chӏu kéo vӟi vӃt nӭt ӣ cҥnh

Hình 2.8 Tҩm chӏu kéo vӟi vӃt nӭt ӣ cҥnh

Hình 2.9 Tҩm hӳu hҥn chӏu kéo vӟi vӃt nӭt Elip

Hình 2.10 Tiêu chuҭn vӅ ӭng suҩt tiӃSWKHRSKѭѫQJWLӃp tuyӃn cӵFÿҥi

Hình 2.11 Góc phát triӇn cӫa vӃt nӭt Hình 2.9 Chu tuyӃn tùy ý bao quanh vӃt nӭt Hình 3.1 Phҫn tӱ lөc diӋn tám nút

Hình 3.2 ĈӏQKQJKƭDYӃt nӭt bҵng các hàm Level set

Hình 3.4 Mô tҧ sӵ lan truyӅn vӃt nӭWWURQJOѭӟi phҫn tӱ hӳu hҥn

Hình 3.5 TӑDÿӝ vӃt nӭt trong không gian ba chiӅu

Hình 3.6 MiӅn tính tích phân J -3D

Hình 3.7 Giҧi thuұt mô phӓng sӵ lan truyӅn vӃt nӭt 3D

Hình 4.1 Giao diӋn chính cӫDFKѭѫQJWUuQKWKLӃt kӃ (mô hình hóa 3D) Hình 4.2 Giao diӋn chính cӫDFKѭѫQJWUuQKWtQKWRiQ

Hình 4.3 Giao diӋn chính cӫDFKѭѫQJWUuQKVDXNKLNKӣLÿӝng Hình 4.4 Giao diӋQFKѭѫQJWUuQKWKLӃt kӃ chính

Hình 4.5 Giao diӋQFKѭѫQJWUuQKP{KuQKKyDKuQKKӑc do tác giҧ xây dӵng Hình 4.6 KӃt quҧ cӫa kӻ thuұW³H[WUXGHG´WURQJYӁ khӕi 3D

Hình 4.7 ĈӏQKQJKƭDYӃt nӭt trong mô hình tính Hình 4.8 Mô hình hoàn chӍnh cӫa bài toán nӭt

Hình 4.9 Giӟi thiӋu các chӭFQăQJNKiFWURQJFKѭѫQJWUuQK Hình 4.10 0{KuQK³LPSRUW´Wӯ mӝWFKѭѫQJWUuQK&$'NKiF Hình 4.11 Mӝt kӃt quҧ cӫa bài toán giҧi bҵng XFEM Hình 4.12 Mӝt sӕ ÿRҥn lӋQKWURQJFKѭѫQJWUuQK;)(0 Hình 4.13 File dӳ liӋXÿҫXYjRFKѭѫQJWUuQK;)(0 Hình 4.14 7Uѭӡng chuyӇn vӏ, biӃn dҥng và ӭng suҩt cӫa tҩm Hình 4.15 File dӳ liӋXFKѭѫQJWUunh XFEM

Hình 4.17 File kӃt quҧ FKѭѫQJWUuQK;)(0 Hình 4.18 KӃt quҧ tính hӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩt Hình 5.1 0{KuQKWtQKYjOѭӟi phҫn tӱ

Hình 5.2: Ӭng suҩt yy

Hình 5.3: Ӭng suҩt xx Hình 5.4: Ӭng suҩt zz

Hình 5.5: a) Tҩm hình chӳ nhұt vӟi vӃt nӭt ӣ giӳa b) TҩPÿѭӧFFKLDOѭӟi Hình 5.6: Ӭng suҩt xx và yy

Hình 5.7: Tҩm hình chӳ nhұt vӟi vӃt nӭt nghiêng ӣ cҥnh

Hình 5.8: Tҩm hình chӳ nhұt vӟi vӃt nӭt ӣ góc cҥnh

Hình 5.9: Ӭng suҩt yy

Hình 5.10: Ӭng suҩt xx Hình 5.11: Ӭng suҩt Hình 5.12: 7Uѭӡng ӭng suҩWWKHRFiFSKѭѫQJ[[\\]] Hình 5.130{KuQKWtQKWRiQYjÿLӅu kiӋn biên bài toán Hình 5.14: Ӭng suҩt yy

zz

Hình 5.16: Ӭng suҩt zz

&+ѬѪ1* 7Ӗ1*48$1 1.1 Giӟi thiӋu

3KѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn ngày càng phә biӃQQKѭPӝt công cө phân tích hiӋu quҧ trong viӋc nghiên cӭu ӭng xӱ cӫa các vҩQÿӅ kӻ nghӋ Mӝt trong nhӳng ӭng dөng quan trӑng cӫDSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn là phân tích sӵ lan truyӅn cӫa vӃt nӭt

Khái niӋPFѫEҧn cӫDFѫKӑc rҥn nӭWÿjQKӗi tuyӃn tính xuҩt hiӋn và tӗn tҥi trong các phòng thí nghiӋm hҧi quân trong thӃ chiӃn thӭ nhҩt KӇ tӯ ÿyFѫKӑc rҥn nӭWÿjQKӗi tuyӃQWtQKÿmÿѭӧc áp dөng trong các mô hình nӭWNKiFQKDXQKѭQJFzQgiӟi hҥn ӣ nhӳng mô hình hình hӑFÿѫQJLҧQFNJQJQKѭÿLӅu kiên tҧi

Hình 1.1: Sӵ KѭKҥi cӫa hàng loҥt tàu chiӃn trong ThӃ chiӃn II

&ѫKӑc rҥn nӭWÿjQKӗi tuyӃQWtQKWKѭӡQJÿѭӧFGQJQKѭOjPӝt giҧ thuyӃt khi giҧi quyӃt nhӳng vҩQÿӅ trong công nghiӋSĈiӅu kiӋn quan trӑQJÿӇ áp dөng giҧ thuyӃt này là tӍ lӋ chҧy dҿo nhӓ TӍ lӋ chҧy dҿRÿѭӧc nói là nhӓ khi kích WKѭӟc cӫa vùng chҧy dҿo phát triӇn ӣ TXDQKÿӍnh vӃt nӭWNK{QJÿiQJNҿ so vӟi chiӅu GjLÿһFWUѭQJFӫa mүX'RÿyFiFSKkQWtFKGѭӟLÿk\ÿӅu sӱ dөng giҧ thuyӃt cӫDFѫhӑc nӭWÿjQKӗi tuyӃn tính

'ѭӟi giҧ thuyӃt cӫDFѫKӑc rҥn nӭWÿjQKӗLSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn hҫXQKѭNK{QJFyJLӟi hҥn trong viӋc giҧi quyӃt hình hӑc phӭc tҥSYjÿLӅu kiӋn tҧi, và QJD\VDXÿyÿmPӣ rӝng tӟi các vұt liӋu phi tuyӃn, các vҩQÿӅ biӃn dҥng lӟn KӃt quҧ OjFѫKӑc nӭWÿjQKӗi tuyӃn tính trӣ thành mӝt công cө phân tích mҥnh mӁ ÿӇ [iFÿӏnh

các khái niӋPFѫEҧn cӫDQyQKѭVXҩWQăQJOѭӧng giҧi phóng, hӋ sӕ tұp trung ӭng suҩt cӫa bҩt kǤ vҩQÿӅ phӭc tҥp

ViӋc ӭng dөQJSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥQYjRFѫKӑc nӭWÿjQKӗi tuyӃQWtQKFNJQJQKѭVӵ mӣ rӝQJÿӃn hҫXQKѭWҩt cҧ các vҩQÿӅ cӫa vӃt nӭt Tuy nhiên, bҧn chҩt cӫa các phân tích vүn gҫQQKѭNK{QJWKD\ÿәLFѫKӑc nӭWÿjQKӗi tuyӃn tính kӃt hӧp vӟi khái niӋPFѫEҧn liên tөc dӵa trên kӻ thuұWSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn thông qua các mô hình vӃt nӭt rӡi rҥc

Qua quan sát thӵc nghiӋPÿmFKӍ ra rҵng vұt liӋXGzQFy[XKѭӟng gãy khi tҧi trӑQJÿһWYjRYѭӧt quá mӭc ӭng suҩt cho phép Tӯ nhӳng thӵc tӃ Qj\ÿmGүn ÿӃn mӝt loҥt các tiêu chuҭQNKiFQKDXÿӇ ÿҧm bҧo ӭng suҩt tӕLÿDFӫa mӝt cҩu trúc NK{QJYѭӧt quá giӟi hҥn cӫa ӭng suҩt cho phép Tuy nhiên, các quan sát thӵc nghiӋm ÿmFKӭng minh rҵQJÿӝ bӅn nӭt gãy phө thuӝc vào nhiӅu yӃu tӕ khác, chҷng hҥn cách thӭc thiӃt lұSÿLӅu kiӋQP{LWUѭӡQJYjNtFKWKѭӟc mүu vұt

1.2 Giӟi thiӋu vӅ FѫKӑc nӭt

Nhӳng khái niӋPFѫEҧn cӫDFѫKӑc nӭWÿѭӧFÿѭDUDYjRFXӕi thӃ kӍ Pѭӡi chín và nhӳQJQăPÿҫu cӫa thӃ kӹ KDLPѭѫL6ӵ quan sát thӵc nghiӋm cӝng vӟi lý thuyӃt ÿjQKӗLÿmWҥo ra nhӳng khía cҥQKFѫEҧn cӫDFѫKӑc rҥn nӭt Tuy nhiên có sӵ khác biӋt lӟn giӳa các dӵ ÿRiQOêWKX\Ӄt vӅ ÿӝ bӅn giòn và thӵc nghiӋPÿRÿѭӧFÿLӅXQj\ÿѭӧc giҧi thích bӣi mӝt trong nhӳng giҧ thuyӃt vӅ khuyӃt tұt, dӵ ÿRiQQKӳQJWKD\ÿәi mҥnh mӁ trong viӋc phân bӕ ӭng suҩt xung quanh lӛ hәng, bҩt kӇ NtFKWKѭӟc thӵc tӃ cӫa nó

ViӋc giӟi thiӋu các khái niӋPFѫEҧn vӅ hӋ sӕ mұWÿӝ ӭng suҩWFNJQJQKѭsuҩWQăQJOѭӧng giҧLSKyQJÿmWKD\ÿәi cách thӭc mӝt bài toán nӭWÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ phân tích Lý thuyӃt nghiên cӭXÿmFKӭng minh rҵng ngay cҧ ÿӕi vӟLWUѭӡng hӧp cӫa mӝt lӛ nhӓ hình tròn nhӓ bên trong mӝt tҩm chӏu kéo, hӋ sӕ tұp trung ӭng suҩt bҵng ba tҥi mӝt ÿLӇm gҫn kӅ lӛ, ngoài ra, mӝWWUѭӡng ӭng suҩt nén cho tҩm vô hҥn chӏXNpRFNJQJÿѭӧc dӵ ÿRiQ

*ULIILWK OjQJѭӡLÿҫXWLrQÿmQKұn ra sӵ hiӋn diӋn cӫa các vӃt nӭt bên trong và nhӳQJKѭKӓng vұt liӋu có mӝt vai trò quan trӑng dүQÿӃn vӃt nӭt phát triӇQĈLӅu này giҧi thích nguyên nhân tҥi sao vұt liӋXJLzQFyÿӝ bӅn kéo thҩSÐQJÿmWuPUDÿѭӧc mӕi quan hӋ ÿӝ bӅn nӭt gãy và kích cӥ vӃt nӭWĈiQKGҩu sӵ bҳWÿҫu cӫDFѫhӑc nӭt hiӋQÿҥLÐQJÿmGүn suҩWUDÿѭӧc tiêu chuҭn cho vӃt nӭt theo quan niӋm cӫa tәng QăQJOѭӧng biӃQÿәi trong suҩt vӃt nӭt Trong nhӳQJQăPYj,UZLQYjFiFÿӗng nghiӋSÿmPӣ rӝng lý thuyӃt cӫD*ULIILWKÿӇ bao gӗm chҧy dҿo ӣ ÿӍnh vӃt nӭt và giӟi thiӋu khái niӋm vӅ hӋ sӕ FѭӡQJÿӝ ӭng suҩt (SIF) và suҩWQăQJOѭӧng giҧi phóng (G) Khái niӋm vӅ chuyӇn vӏ cӫa vӃt nӭt mӣ ÿmÿѭӧc sӱ dөng bӣL:HOOV QKѭWKDPVӕ

vӅ chiӅu dài vӃt nӭWWURQJSKkQWtFKÿjQKӗL6DXÿyQăP 5LFHYjFiFFӝng sӵ 5RVHQJUHQ /HY\ ÿmÿѭDUDNKiLQLӋm vӅ WtFKSKkQ-ÿLӅXQj\ÿmPӣ ra mӝWKѭӟng mӟi cho cách giҧi phҫn tӱ hӳu hҥQQyLFKXQJÿӕi vӟi nhӳng vҩQÿӅ phӭc tҥp cӫDFѫKӑc rҥn nӭt cӫa nhӳng thұp kӹ tiӃp theo NhiӅu sӵ tiӃn bӝ lӟn khiӃQOƭQKYӵFFѫhӑc nӭt ngày càng mӣ rӝQJQKѭÿӝng lӵc hӑc phá hӫ\FѫKӑc nӭt cho vұt liӋu dát mӓng (laminate) và vұt liӋu hӛn hӧSFRPSRVLWH