ảnh hưởng mô hình nền hai thông số và sự tiêu tán năng lượng đến ứng xử dầm chịu khối lượng di động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HỒ THỊ HƯƠNG TRANG ẢNH HƯỞNG MÔ HÌNH NỀN HAI THÔNG SỐ VÀ SỰ TIÊU TÁN NĂNG LƯỢNG ĐẾN ỨNG XỬ DẦM CHỊU KHỐI LƯỢNG DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP TP Hồ Chí Minh, năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HỒ THỊ HƯƠNG TRANG ẢNH HƯỞNG MÔ HÌNH NỀN HAI THÔNG SỐ VÀ SỰ TIÊU TÁN NĂNG LƯỢNG ĐẾN ỨNG XỬ DẦM CHỊU KHỐI LƯỢNG DI ĐỘNG Chuyên ngành : Xây dựng Công trình Dân dụng Công nghiệp Mã số chuyên ngành : 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hồng Ân TP Hồ Chí Minh, năm 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan Luận văn “Ảnh hưởng mô hình hai thông số tiêu tán lượng đến ứng xử dầm chịu khối lượng di động” nghiên cứu Ngoài trừ tài liệu tham khảo trích dẫn Luận văn này, cam đoan toàn phần hay phần nhỏ Luận văn chưa công bố sử dụng để nhận cấp nơi khác Không có sản phẩm/nghiên cứu người khác sử dụng Luận văn mà không trích dẫn theo quy định Luận văn chưa nộp để nhận cấp trường đại học sở đào tạo khác Tp HCM, ngày tháng năm 2015 Hồ Thị Hương Trang iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngày nay, sống đại nhu cầu lại người cao, phương tiện giao thông thuận tiện lựa chọn hàng đầu tất người Các phương tiện giao thông bao gồm hệ thống tàu lửa, ôtô, máy bay Để đảm bảo an toàn, nhanh chóng nhằm khắc phục tai nạn xảy ra, nhà khoa học giới không ngừng nghiên cứu ứng xử động vật thể đất ngày trở thành đề tài mang tính cấp thiết Trong Luận văn này, phương tiện giao thông mô hình hóa thành vật thể có khối lượng chuyển động dầm dài vô hạn Trong đó, mô hình hai thông số sử dụng nhằm mô tương đối xác cho toán tương tác kết cấu Đồng thời, Luận văn phát triển phương pháp phần tử chuyển động MEM (Moving Element Mothod) nhằm phân tích ứng xử động kết cấu tác dụng vật thể mang khối lượng chuyển động Các mục tiêu cụ thể bao gồm: thiết lập ma trận khối lượng, ma trận độ cứng, ma trận cản mô hình hệ trục tọa độ chuyển động (convected coordinate) Các kết số nhằm khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến ứng xử động hệ, tiêu tán lượng, độ cứng đất nền; vận tốc, gia tốc khối lượng vật thể chuyển động Hy vọng kết nghiên cứu hỗ trợ cho việc thiết kế loại hình giao thông nhằm hướng tới mục tiêu an toàn trình vận tải iv MỤC LỤC GIẤY XÁC NHẬN iii LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU viii MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT ix CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Tình hình nghiên cứu nước nước 11 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước .11 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 13 1.3 Mục tiêu phạm vi đề tài 13 1.4 Cấu trúc Luận văn 14 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 2.1 Mô hình chuyển động hệ thống vật thể chuyển động 15 2.2 Nền hai thông số tiêu tán lượng học 16 2.3 Mô hình liên kết vật thể 17 2.4 Phương pháp phần tử chuyển động 18 2.5 Tổng lực tương tác động hệ số động 19 2.6 Giải pháp thực 20 2.7 Lời giải giải tích 21 2.8 Phương pháp Newmark 23 v 2.9 Thuật toán sử dụng phương pháp Newmark Luận văn 25 2.9.1 Thông số đầu vào 25 2.9.2 Giải toán theo dạng chuyển vị xuất kết 26 2.10 Lưu đồ tính toán 27 CHƯƠNG VÍ DỤ SỐ 28 3.1 Bài toán 1: Kiểm chứng chương trình Matlab Luận văn 30 3.2 Bài toán 2: Khảo sát hội tụ nghiệm tính toán từ chương trình Matlab Luận văn 31 3.3 Bài toán 3: Khảo sát ảnh hưởng hai thông số vận tốc không đổi thay đổi hệ số k s 34 3.4 Khảo sát ảnh hưởng vật thay đổi đồng thời hai thông số 36 3.5 Khảo sát ảnh hưởng thông số thứ hai thay đổi khối lượng vật 39 3.6 Khảo sát ảnh hưởng thông số thứ hai thay đổi vận tốc vật 41 3.7 Khảo sát ảnh hưởng hai thông số thay đổi đồng thời hai thông số khối lượng vật 45 3.8 Khảo sát ảnh hưởng tiêu tán lượng thay đổi vận tốc vật 47 3.9 Khảo sát ảnh hưởng tiêu tán lượng thay đổi khối lượng vật 48 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 4.1 Kết luận 51 4.2 Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 KẾT QUẢ CÔNG BỐ ĐẠT ĐƯỢC TỪ LUẬN VĂN 58 PHỤ LỤC 59 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 73 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Xe thời Henry Ford Hình 1.2 Vụ tai nạn đường cao tốc Pennsylvania Turnpike Hình 1.3 Phương tiện ETR 200 Italia .4 Hình 1.4 Hiện trường vụ tai nạn tàu lửa trật bánh Hình 1.5 Máy bay Wright Flyer Hình 1.6 Tai nạn sân bay San Francisco (Mỹ) .9 Hình 1.7 Mặt đường gồ ghề (Raveling) 10 Hình 1.8 Mặt đường vệt xe (Rutting) 10 Hình 2.1 Mô hình khối lượng – lò xo chuyển động tải chuyển động hai thông số .15 Hình 2.2 Lưu đồ tính toán .27 Hình 3.1 Mô hình khối lượng treo động .28 Hình 3.2 Chuyển vị điểm tương tác theo thời gian 31 Hình 3.3 Chuyển vị điểm tương tác theo thời gian 32 Hình 3.4 Chuyển vị điểm tương tác thông số thứ hai thay đổi 34 Hình 3.5 Hệ số động DAF thông số thứ hai thay đổi 35 Hình 3.6 Chuyển vị lớn điểm tương tác thay đổi theo độ cứng lớp k k s 37 Hình 3.7 Hệ số động DAF lớn thay đổi theo độ cứng lớp k k s .37 Hình 3.8 Chuyển vị lớn điểm tương tác khối lượng vật thể thay đổi 40 Hình 3.9 Hệ số động DAF lớn thay đổi khối lượng vật thể thay đổi 40 Hình 3.10 Chuyển vị lớn điểm tương tác vận tốc vật thể thay đổi 42 Hình 3.11 Hệ số động DAF lớn vận tốc vật thể thay đổi 43 Hình 3.12 Chuyển vị lớn điểm tương tác vận tốc, thông số k k s vật thể thay đổi 46 vii Hình 3.13 Tỷ số chuyển vị Koh cộng (2003)/chuyển vị Luận văn vận tốc vật thể thay đổi .47 Hình 3.14 Tỷ số chuyển vị Koh cộng (2003)/chuyển vị Luận văn khối lượng vật thể thay đổi 49 viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thông số mô hình 25 Bảng 2.2 Tỷ số cản (DR) .25 Bảng 2.3 Thông số thứ 26 Bảng 3.1 Thông số mô hình 29 Bảng 3.2 Tỷ số cản (DR) .29 Bảng 3.3 Thông số thứ hai 29 Bảng 3.4 Tóm tắt thông số toán .30 Bảng 3.5 Tóm tắt thông số toán .32 Bảng 3.6 Số liệu kết biểu đồ chuyển vị điểm tương tác n  100 33 Bảng 3.7 Tóm tắt thông số toán .36 Bảng 3.8 Tóm tắt thông số toán .39 Bảng 3.9 Tóm tắt thông số toán .42 Bảng 3.10 Liệt kê số kết quan trọng Bài toán .43 Bảng 3.11 Tóm tắt thông số toán .45 Bảng 3.12 Tóm tắt thông số toán .47 Bảng 3.13 Tóm tắt thông số toán .49 ix MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT Chữ viết tắt MEM Phương pháp phần tử chuyển động (Moving Element Method) HSR Đường ray cao tốc (High Speed Rail) FEM Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method) DOF Bậc tự (Degree of Freedom) DAF Hệ số khuếch đại động (Dynamic Amplification Factor) Ma trận vec tơ z Vectơ chuyển vị nút tổng thể M Ma trận khối lượng tổng thể K Ma trận độ cứng tổng thể C Ma trận cản tổng thể Me Ma trận khối lượng phần tử dầm Ce Ma trận cản dầm Ke Ma trận độ cứng dầm CRayleigh Ma trận cản Rayleigh N Ma trận hàm dạng Meff Ma trận khối lượng hiệu dụng Peff Ma trận tải trọng hiệu dụng Keff Ma trận độ cứng hiệu dụng Ký hiệu m Khối lượng mét dài k Độ cứng c Độ giảm xốc E Mô đun đàn hồi Young vật liệu làm đường Ví dụ số 44 * Nhận xét:  Biểu đồ Hình 3.10 thể chuyển vị lớn điểm tương tác kết liên quan Bảng 3.10 cho thấy giá trị chuyển vị lớn nhìn chung giảm xuống giá trị vận tốc tăng từ 20 m/s đến 70 m/s sau tăng lên khoảng vận tốc tăng từ 70 m/s đến 90 m/s Tuy nhiên giá trị thay đổi không lớn; bên cạnh đó, trường hợp có thông số k s giá trị chuyển vị nhỏ trường hợp thông số k s  Biểu đồ Hình 3.11 thể thay đổi hệ số động DAF lớn kết liên quan Bảng 3.10 cho thấy giá trị hệ số động DAF lớn nhìn chung giảm xuống giá trị vận tốc tăng từ 20 m/s đến 40 m/s sau tăng nhanh khoảng vận tốc tăng từ 40 m/s đến 90 m/s bên cạnh đó, trường hợp có thông số k s giá trị hệ số động DAF lớn khoảng từ 20 m/s đến 40 m/s nhỏ khoảng từ 40 m/s đến 90 m/s so với trường hợp thông số k s Qua kết đạt từ Bài toán này, việc khảo sát cách cho thay đổi vận tốc v vật thể tăng dần từ 20 m/s đến 90 m/s dẫn đến số ứng xử động rút sau: vận tốc làm cho ứng xử động đạt mức độ cao vận tốc cao số giá trị vận tốc khảo sát, mà vận tốc có giá trị nhỏ Việc xuất ứng xử động nguy hiểm thường xảy tượng cộng hưởng (trường hợp nằm phạm vi nghiên cứu Luận văn) Do đó, việc tìm biện pháp loại trừ yếu tố gây tượng cộng hưởng điều vô cần thiết Ví dụ số 45 3.7 Khảo sát ảnh hưởng hai thông số thay đổi đồng thời hai thông số khối lượng vật Bài toán khảo sát ảnh hưởng việc thay đổi tăng giá trị độ cứng lớp k k s k = n x 107 N/m2 k s = n x x 107 N/m2 với n = 1÷5 đến ứng động hệ khảo sát Việc thay đổi giá trị k k s thực theo cách thức: (1) tăng giá trị k khối lượng m; (2) tăng giá trị k , k s khối lượng m Biểu đồ (Hình 3.12) thể thay đổi k ks trục hoành đơn vị thể (x 107) N/m2 k (x 8x106) N k s Ngoài vận tốc vật thể có giá trị v = 20 m/s không đổi, biên độ độ nhám ao = m Các thông số đầu vào toán tóm tắt Bảng 3.11 Các thông số có liên quan lấy theo thông số đầu vào nêu đầu Chương Bảng 3.11.Tóm tắt thông số toán Vận tốc vật thể v = 70 m/s Biên độ độ nhám mặt ao = mm  = 0.5 m Thông số khác Bước lặp t = 0.0005 s Chuyển vị điểm tương tác ymax (mm) Ví dụ số 46 ks+k+m(4100) ks+k+m(8100) ks+k+m(12100) k+m(4100) k+m(8100) k+m(12100) 1 ks (x8x106 N) ; k (x107 N/m2 ) Hình 3.12 Chuyển vị lớn điểm tương tác vận tốc, thông số k k s vật thể thay đổi * Nhận xét:  Hình 3.12 trình bày biểu đồ thể thay đổi giá trị lớn chuyển vị điểm tương tác với thay đổi giá trị k k s Các biểu đồ vẽ giá trị lớn chuyển vị điểm tương tác Sự thay đổi lớn chuyển vị điểm tương tác với thay đổi giá trị k k s thể biểu đồ Hình 3.12 cho thấy: thay đổi chuyển vị đề cập có tương đồng đặc điểm hình dạng với việc độ cứng thông số k k s thay đổi theo chiều hướng tăng Ngoài thể biểu đồ khảo sát, việc tăng giá trị độ cứng k khối lượng m đạt hiệu cao khoảng tăng độ cứng định khoảng tăng độ cứng sau ảnh hưởng giảm có chiều hướng giảm giá trị ổn định Và tăng đồng thời hai thông số k , k s khối lượng m giá trị Ví dụ số 47 chuyển vị điểm tương tác lại thấp giá trị tăng thông số k khối lượng m 3.8 Khảo sát ảnh hưởng tiêu tán lượng thay đổi vận tốc vật Bài toán khảo sát ảnh hưởng tiêu tán lượng (thay đổi tăng giá trị tỷ số cản DR) thay đổi vận tốc Biểu đồ thể thay đổi tỷ số cản DR trục hoành Ngoài ra, vận tốc thay đổi với giá trị 50 m/s, 70 m/s, 90 m/s, biên độ độ nhám mặt ao = 1mm, bước sóng  = 1m Các thông số toán tóm tắt Bảng 3.12 Các thông số có liên quan khác lấy theo thông số đầu vào nêu đầu Chương Bảng 3.12.Tóm tắt thông số toán Vận tốc vật thể Biên độ độ nhám mặt ao = mm v = 50 m/s; 70 m/s; 90 m/s  =1m Thông số khác Bước lặp t = 0.0005 s 1.14 1.135 Tỷ số a/b 1.13 1.125 Vận tốc v=50 m/s 1.12 Vận tốc v=70 m/s Vận tốc v=90 m/s 1.115 1.11 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Tỷ số cản DR Hình 3.13 Tỷ số chuyển vị Koh cộng (2003)/chuyển vị Luận văn vận tốc vật thể thay đổi Ví dụ số 48 * Nhận xét:  Hình 3.13 trình bày biểu đồ thể thay đổi giá trị lớn tỷ số a/b (trong a chuyển vị Koh cộng (2003) b chuyển vị Luận văn) với tương ứng với giá trị thay đổi tỷ số cản DR (sự tiêu tán lượng) Sự thay đổi giá trị lớn tỷ số a/b ứng với thay đổi giá trị khảo sát tỷ số cản DR thể Hình 3.13 cho thấy: Khi tăng giá trị tỷ số cản DR giá trị tỷ số a/b tăng tương ứng ngược lại; đồng thời vận tốc tăng tỷ số a/b tăng, biểu đồ thể giá trị tỷ số cản DR=0.02 chênh lệch khoảng cách giá trị tỷ số a/b cao giá trị tỷ số cản DR=0.1 Theo đó, tỷ số a/b > 1.1 cho thấy giá trị chuyển vị Luận văn luôn nhỏ chuyển vị Koh cộng (2003) Qua kết đạt toán cho thấy, giá trị tỷ số cản DR (sự tiêu tán lượng) tăng làm cho giá trị tỷ số a/b tăng theo vận tốc tăng tỷ số a/b tăng tương ứng Tỷ số a/b > 1.1, điều cho thấy tỷ số cản DR lớn chuyển vị Luận văn nhỏ mô hình Luận văn đáng tin cậy 3.9 Khảo sát ảnh hưởng tiêu tán lượng thay đổi khối lượng vật Bài toán khảo sát ảnh hưởng tiêu tán lượng (thay đổi tăng giá trị tỷ số cản DR) thay đổi khối lượng vật Biểu đồ thể thay đổi tỷ số cản DR trục hoành Ngoài ra, khối lượng vật thay đổi với giá trị 4100 N, 8100 N, 12100 N, biên độ độ nhám mặt ao = mm, bước sóng  = m Các thông số toán tóm tắt Bảng 3.13 Các thông số có liên quan khác lấy theo thông số đầu vào nêu đầu Chương Ví dụ số 49 Bảng 3.13.Tóm tắt thông số toán Khối lượng vật thể Biên độ độ nhám mặt m = 4100 N; 8100 N; ao = mm 12100 N  =1m Thông số khác Bước lặp t = 0.0005 s 1.19 1.18 Tỷ số a/b 1.17 1.16 1.15 1.14 1.13 Khối lượng m=4100 N 1.12 Khối lượng m=8100 N 1.11 0.02 Khối lượng m=12100 N 0.04 0.06 0.08 0.1 Tỷ số cản DR Hình 3.14 Tỷ số chuyển vị Koh cộng (2003)/chuyển vị Luận văn khối lượng vật thể thay đổi * Nhận xét:  Hình 3.14 trình bày biểu đồ thể thay đổi giá trị lớn tỷ số a/b (trong a chuyển vị Koh cộng (2003) b chuyển vị Luận văn) với tương ứng với giá trị thay đổi tỷ số cản DR (sự tiêu tán lượng) Sự thay đổi giá trị lớn tỷ số a/b ứng với thay đổi giá trị khảo sát tỷ số cản DR thể Hình 3.14 cho thấy: Khi tăng giá trị tỷ số cản DR giá trị tỷ số a/b tăng tương ứng ngược lại; đồng thời khối lượng Ví dụ số 50 vật tăng tỷ số a/b tăng, biểu đồ thể giá trị tỷ số cản DR=0.02 chênh lệch khoảng cách giá trị tỷ số a/b cao giá trị tỷ số cản DR=0.1 Theo đó, tỷ số a/b > 1.1 cho thấy giá trị chuyển vị Luận văn luôn nhỏ chuyển vị Koh cộng (2003) Qua kết đạt toán cho thấy, giá trị tỷ số cản DR (sự tiêu tán lượng) tăng làm cho giá trị tỷ số a/b tăng theo khối lượng vật tăng tỷ số a/b tăng tương ứng Tỷ số a/b > 1.1, điều cho thấy tỷ số cản DR lớn chuyển vị Luận văn nhỏ mô hình Luận văn đáng tin cậy Kết luận kiến nghị 51 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nhằm phân tích ứng xử động lực học cho mô hình hai thông số, Luận văn sử dụng phương pháp phân tử chuyển động (Moving Element Methol - MEM) Ma trận kết cấu hai thông số thiết lập hệ toạ độ tương đối gắn với khối lượng chuyển động Các phương pháp phân tích số sử dụng Luận văn nhằm tìm hiểu ảnh hưởng nhân tố quan trọng đến ứng xử động hai thông số chịu khối lượng chuyển động vận tốc vật thể, không hoàn hảo mặt thông số k s Song song đó, mô hình phi tuyến Hertzian đưa vào phân tích Luận văn để đánh giá cách chi tiết, xác ảnh hưởng lớp k s đến ứng xử động vật thể Các kết trình bày có kiểm chứng hội tụ, so sánh với lời giải giải tích tài liệu tham khảo khác Qua kết phân tích số trình bày Chương 3, số kết luận quan trọng kiến nghị tương lai rút sau: 4.1 Kết luận Nền hai thông số làm giảm giá trị chuyển vị hệ số động DAF so với thông số Qua đó, cho thấy hai thông số thể xác mô hình hệ lò xo cản - nhớt nhằm khắc phục nhược điểm Winkler hầu hết nghiên cứu trước Cụ thể nhược điểm Winkler tương tác lo xo, không mô hình hoá ứng xử xác dầm tựa mặt Khi vật thể chuyển động điều kiện mà có thêm thông số thứ hai với tốc độ nhanh việc tăng khối lượng vật thể giải pháp phù hợp để làm giảm ảnh hưởng ứng xử động bất lợi sinh Trong trường hợp Kết luận kiến nghị 52 thông số thứ hai có giá trị nhỏ phân tích Winkler Luận văn sử dụng mô hình hai thông số tiêu tán lượng để phân tích ứng xử động vật thể chuyển động; đồng thời, cho kết thiên an toàn phù hợp với thực tế phân tích sử dụng mô hình lớp Mô hình thể rõ nét ảnh hưởng tiêu tán lượng đến ứng xử động hệ lò xo cản nhớt, làm giảm ứng xử động kết cấu dầm chịu khối lượng di động Mô hình tương tác Hertzian phi tuyến có nhiều ưu điểm phù hợp so với mô hình tương tác lò xo - cản Koh cộng (2003) đề xuất việc mô liên kết vật thể dầm chịu tải trọng di động Phương pháp phần tử chuyển động trình bày Luận văn thích hợp cho việc phân tích ứng xử động dầm chịu khối lượng di động Phương pháp khắc phục nhược điểm mà phương pháp phần tử hữu hạn truyền thống thường gặp thể xác ứng xử động hệ hai thông số tiêu tán lượng 4.2 Kiến nghị Bên cạnh kết định đạt được, Luận văn tồn số vấn đề cần phải tiến hành phát triển nghiên cứu thêm tương lai, bao gồm:  Trong phạm vi Luận văn khảo sát hệ tọa độ 2D, mở rộng nghiên cứu mô hình 3D làm kết khảo sát phong phú  Luận văn khảo sát thông số ảnh hưởng theo phương đứng; đó, xét thêm thông số ảnh hưởng hệ theo phương ngang việc mô mang lại hiệu xác hơn, nhằm phù hợp với thực tế nhiều  Luận văn sử dụng mô hình vật thể chuyển động có bậc tự do, phát triển với mô hình vật thể nhiều bậc tự nhiều vị trí tương tác vật thể chuyển động mặt Tài liệu tham khảo 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lịch sử phát triển ngành ôtô giới [www] Báo Vnexpress online Có sẵn từ: http://vnexpress.net/tin-tuc/oto-xe-may/lich-su-phat-trien-nganh-oto- the-gioi-2859361.html [2] Hình xe thời Henry Ford [www] Tri thức trực tuyến Có sẵn từ: http://news.zing.vn/Henry-Ford nguoi-dat-ca-the-gioi-tren-bon-banh-xepost308962.html [3] 100 xe đâm liên hoàn đường cao tốc Mỹ [www] Báo Dân trí online Có sẵn từ: http://dantri.com.vn/the-gioi/100-xe-dam-lien-hoan-trenduong-cao-toc-my-839007.htm [4 Đường sắt cao tốc (cập nhật lần cuối tháng 11/2013) Có sẵn từ: http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%C6%B0%E1%BB%9Dng_s%E1%B A%AFt_cao_t%E1%BB%91c [5] Khám phá hệ thống tàu cao tốc nước [www] Báo Hải Phòng online Có sẵn từ: http://www.baohaiphong.com.vn/channel/4924/201006/Khampha-he-thong-tau-cao-toc-cua-cac-nuoc-1970116 [6] Benefits of high speed rail [www] Environmental Law & Policy Center Available from: http://elpc.org/benefits-of-high-speed-rail [7 Anh M Sơn T (2013) New York: tàu hỏa trật bánh, người chết, 67 bị thương [www] Báo Tuổi trẻ online Có sẵn từ: http://tuoitre.vn/Thegioi/583144/new-york-tau-hoa-trat-banh-4-nguoi-chet-67-bi-thuong.html [8 Khoa V (2012) Tai nạn xe lửa Ấn Độ, 15 người chết [www] Báo Thanh niên online Có sẵn từ: http://www.thanhnien.com.vn/pages/20120321/tainan-xe-lua-o-an-do-15-nguoi-chet.aspx [9 Hải T (Video Reuters) (2013) Tai nạn xe lửa Pháp, người chết [www] Báo Thanh niên online Có sẵn http://www.thanhnien.com.vn/pages/20130713/tai-nan-xe-lua-o-phap-6nguoi-chet.aspx từ: Tài liệu tham khảo 54 [10 T.Q (2007) Tai nạn xe lửa Pakistan, 58 người chết [www] Báo Thanh niên online Có sẵn từ: http://www.thanhnien.com.vn/news1/pages/200751/219794.aspx [11 Toa tàu hỏa văng khỏi đường ray ga Sóng Thần [www] Báo Tin Mới online Có sẵn từ: http://www.tinmoi.vn/toa-tau-hoa-vang-khoi-duong-ray-ga- song-than-011282324.html [12 Tai nạn tàu hỏa, người thương vong [www] Báo Tin Mới online Có sẵn từ: http://www.tinmoi.vn/tai-nan-tau-hoa-9-nguoi-thuong-vong- 011285610.html [13] Hình máy bay Wright Flyer [www] Bách khoa tri thức Có sẵn từ: http://www.bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/2414-01633510443004620000/Khoa-hoc-va-Cong-nghe/May-bay.htm [14] Chuyến bay làm nên lịch sử ngành hàng không [www] Báo Giáo thời đại online Có sẵn từ: http://giaoducthoidai.vn/cong-nghe/chuyen-bay-lam-nenlich-su-nganh-hang-khong-74880-l.html [15] Tai nạn máy bay Mỹ [www] Báo khám phá online Có sẵn từ: http://khampha.vn/the-gioi/my-toan-canh-chay-may-bay-cho-300-nguoic5a98126.html [16] Hình mặt đường gồ ghề (Raveling) mặt đường vệt xe (Rutting) [www] Cầu đường online Có sẵn từ: http://www.cauduongonline.com.vn/showthread.php?573-C%C3%A1cd%E1%BA%A1ng-h%C6%B0-h%E1%BB%8Fng-k%E1%BA%BFtc%E1%BA%A5u-%C3%A1o-%C4%91%C6%B0%E1%BB%9Dngm%E1%BB%81m-%C4%90%C3%A1nh-gi%C3%A1-b%E1%BA%B1ngth%E1%BB%8B-gi%C3%A1c&p=654 [17] Mathews PM Vibrations of a beam on elastic foundation Zeitschrift fur Angewandte Mathematik ubd Mechanik 1958; 38:105-115 [18] Mathews PM Vibrations of a beam on elastic foundation Zeitschrift fur Angewandte Mathematik ubd Mechanik 1958; 38:105-115 Tài liệu tham khảo 55 [19] Jezequel L Response of periodic systems to a moving load Journal of Applied Mechanics (ASME) 1981; 48:613-618 [20] Trochanis AM, Chelliah R, Bielak J Unifiled approach for beams on elastic foundation for moving load Journal of Geotechnical Engineering 1987; 112:879-895 [21] Ono K, Yamada M Analysis of railway track vibration Journal of Sound and Vibration 1989; 130:269-297 [22 Krenk S., Kellezi L., Nielsen S R K and Kirkegaard P H (1999), Finite elements and transmitting boundary conditions for moving loads, Proceedings of the 4th European Conference on Structural Dynamics, Eurodyn ‘99, Praha, June 7-1, Vol 1, 447-452 [23 Andersen L., Nielsen S R K and Kirkegaard P H (2001), Finite element modeling of infinite Euler beams on Kelvin foundations exposed to moving loads in convected co-ordinates, Journal of Sound and Vibration 241 (4), 587-604 [24 Koh C.G., Ong J.S.Y., Chua D.K.H and Feng J (2003), Moving Element for Train-Track Dynamics, International Journal for Numerical Methods in Engineering 56, 1549-1567 [25 Koh C.G., Sze P.P and Deng T.T (2006), Numerical and analytical methods for in-plane dynamic response of annular disk, International Journal of Solids and Structures 43, 112-131 [26 Koh C.G., Chiew G.H and Lim C.C (2007), A numerical method for moving load on continuum, Journal of Sound and Vibration 300 (2007), 126-138 [27 Hetenyi M (1961), Beams on Elastic Foundation, University of Michigan Press, Ann Arbor [28 Pasternak P L (1954), On a new method of analysis of an elastic foundation by means of two foundation constants Gos Izd Lip po Strait i Arkh, Moscow Tài liệu tham khảo 56 [29] Vlasov V Z and Leont’ev N N (1966), Beams, plates and shells on elastic foundations English translation NTIS Accession N.N67–14238 [30 Filonenko-Borodich M M (1940), Some approximate theories of the elastic foundation, Uchenyie Zapiski Moskovskogo Gosudarstuennogo Universiteta Mechanika, No 46, U.S.S.R, 3-18 [31 Kerr A D (1964), Elastic and viscoelastic foundation models J Appl Mech 31, 491-498 [32 Feng Z and Cook R (1983), Beam elements on two-parameter elastic foundations Journal of Engineering Mechanics, 109, 1390 – 1402 [33 Sunita Kumari, Pragyan P Sahoo and V A Sawant (2012), Dynamic response of railway track using two parameter model, International Journal of Science and Engineering Applications, Volume Issue 2, ISSN -23197560 [34 Tùng L D T (2001), “Phân tích động lực học toán đường ray xe lửa chịu tải trọng chuyển động”, Luận văn thạc sỹ, ĐH Bách Khoa Tp.HCM [35 Kien N D (2008), Dynamic response of prestressed Timoshenko beams resting on two-parameter foundation to moving Harmonic load, Technische mechanic, Band 28, Heft 3-4, 237-258 [36 Hai V.L., Thi M T., Kok K.A (2013), The effect of track irregularity and wheel load to dynamic response of high-speed rail system, Tạp chí Khoa học – Trường ĐH Mở TpHCM [37 Duy Đ H (2013), “Phân tích ứng xử động phương tiện cao tốc có xét đến độ cong ray tương tác với đất nền”, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, 06/2013 [38] Anh L.T (2013), “Phân tích động lực học tàu cao tốc có xét đến độ nảy bánh xe tương tác với đất nền”, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, 12/2013 [39] Trung C.Đ (2014), “Phân tích ứng xử dầm chịu khối lượng chuyển động có xét đến ảnh hưởng đất lực hướng tâm”, Luận văn Thạc sỹ, Tài liệu tham khảo 57 Trường Đại Học Mở TP.HCM, 11/2014 [40] Thu Đ.N.T (2014), “Phân tích động lực học tàu cao tốc sử dụng phương pháp phần tử nhiều lớp dầm chuyển động có xét đến tương tác đất nền”, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại Học Mở TP.HCM, 11/2014 [41 Leopold H (2008), Vibration of the Euler-Bernoulli beam with allowance for damping, Proceedings of the World congress on Engineering Vol II [42 Esveld C Modern Railway Track MRT Productions: Duisburg, Germany 1989 [43 Esveld C (2001), Modern Railway Track (2nd Edition) MRT Productions: Duisburg [44 Nielsen J.C.O and Abrahamsson T.J.S (1992), Coupling of physical and modal components for analysis of moving non-linear dynamic systems on general beam structures, International Journal for Numerical Methods in Engineering 33, 1843-1859 [45 Clough R.W and Penzien J (1993), Dynamics of structures, McGraw-Hill, Inc, second edition [46 Bathe K.J.(1996), Finite Element Procedures, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J (1996) [47 Quốc Đ K., Hải V.L (2010), “Động lực học kết cấu”, NXB ĐHQG Tp.HCM [48 Bathe K.J (1996), Finite Element Procedures, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J (1996) [49 Russell D.L (1991), A comparison of certain elastic dissipation mechanisms via decoupling and projection techniques, Quarterly of Applied Mathematics 49, 2, 373-396 [50 Thi T M., Kok K A and Hai V.L (2013), Dynamic analysis of high-speed rail system on two-parameter elastic damped foundation”, International Conference on Advanced Computing and Applications (ACOMP 2013), October 23-25, 2013, Ho Chi Minh City, Vietnam Kết công bố 58 KẾT QUẢ CÔNG BỐ ĐẠT ĐƯỢC TỪ LUẬN VĂN [...]... nền, đánh giá đúng hơn về ứng xử động của kết cấu-đất nền 1.3 Mục tiêu và phạm vi của đề tài Mục tiêu của đề tài nhằm khảo sát ảnh hưởng của thông số thứ hai của đất nền và sự tiêu tán năng lượng cơ học đến ứng xử động lực học của kết cấu chịu khối lượng di động Trong đó, phương pháp phần tử chuyển động được sử dụng nhằm mô phỏng kết cấu dầm chuyển động trên nền đàn hồi hai thông số có cản Do đó, phạm... được biểu di n như Hình 2.1 Hình 2.1 Mô hình khối lượng – lò xo chuyển động và tải chuyển động trên nền hai thông số Khối lượng m tượng trưng cho khối lượng của hệ thống vật thể chuyển động, liên kết giữa vật thể với dầm được mô hình là lực liên kết Fc Dầm tựa trên nền đàn hồi hai thông số, bao gồm lò xo theo phương ứng kw và thông số thứ hai của nền cứng k s Chuyển vị theo phương ứng của nền được... tính cấp thiết và quan trọng cần phải giải quyết hiện nay là tập trung nghiên cứu hệ thống đường cao tốc, mà hơn hết là trong đề tài này tập trung nghiên cứu về ảnh hưởng của mô hình nền hai thông số và sự tiêu tán năng lượng cơ học đến ứng xử động của nền đàn hồi chịu khối lượng di động thông qua sử dụng phương pháp phần tử chuyển động 1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước và ngoài nước Tình hình nghiên... của dầm chịu khối lượng chuyển động có xét đến ảnh hưởng của đất nền và lực hướng tâm Thu (2014) [40] nghiên cứu về phân tích động lực học tàu cao tốc sử dụng phương pháp phần tử nhiều lớp dầm chuyển động có xét đến tương tác đất nền Từ tình hình nghiên cứu hiện nay cho thấy rằng chưa có tài liệu nào nghiên cứu về thông số nền thứ hai và sự tiêu tán năng lượng khi một vật thể chuyển động trên nền, ... Thông số đầu vào Thông số đầu vào của bài toán trong Luận văn gồm có: vận tốc v, các thông số mô hình nền, tỷ số cản (DR), thông số nền thứ hai cần thiết để thiết lập ma trận độ cứng, ma trận khối lượng và ma trận cản được liệt kê lần lượt trong Bảng 2.1, Bảng 2.2 và Bảng 2.3 Bảng 2.1 Thông số mô hình nền Thông số Độ cứng chống uốn Mặt cắt nền kw Bảng 2.2 Tỷ số cản (DR) Tỷ số cản Nhỏ Vừa Lớn ... y , và chuyển vị Cơ sở lý thuyết 16 theo phương ứng của vật thể là u Vì chỉ khảo sát theo phương ứng nên không xét đến ảnh hưởng của lực ma sát giữa vật thể và đất nền Đề cập đến ảnh hưởng của lực trọng trường chuyển động và đặt g là gia tốc trọng trường, phương trình chủ đạo cho mô hình vật thể chuyển động được viết như sau: mu  ku  cu  mg  Fc 2.2 (2.1) Nền hai thông số và tiêu tán năng lượng. .. trên nền đàn hồi hai thông số Các nghiên cứu trên về dầm vô hạn tựa trền nền đàn hồi Winkler hoặc nền hai thông số chịu tải trọng động, tiêu tán năng lượng cơ học hầu như không được xét Tổng quan 13 đến trong các nghiên cứu trước đây Điều này là không phù hợp về bản chất vật lý vì các lực cản luôn luôn tồn tại trong ứng xử động của hệ Do đó, sự cần thiết phải xét đến các tiêu tán năng lượng khi thiết... trình chủ đạo cho mô hình vật chuyển động Tổng quan 14 o Sử dụng ngôn ngữ lập trình Matlab để giải hệ phương trình động Sau đó, so sánh kết quả thu được từ Luận văn với kết quả của các bài báo đã được công bố trước đó o Các ví dụ số nhằm đánh giá các ảnh hưởng thông số thứ hai của đất nền; sự tiêu tán năng lượng cơ học; vận tốc, gia tốc và khối lượng của vật thể chuyển động đến ứng xử động của hệ 1.4... được hết công năng của nó Dưới tác nhân động lực học, sự chuyển động của vật thể bên trên sẽ làm phát sinh dịch chuyển ở nền bên dưới Sự di chuyển này tạo ra sự thay đổi năng lượng và ảnh hưởng đến sự tương tác giữa vật chuyển động bên trên và đất nền bên dưới Điều này cho thấy, khi di chuyển trên nền đường thì độ nhám và độ bằng phẳng của nền là rất quan trọng, nó liên quan rất nhiều đến độ an toàn... số thứ hai của nền phải được xem như độ cứng của lớp cắt ngang, lớp này dùng để liên kết các lò xo Winkler Feng và Cook (1983) [32 đã áp dụng FEM để khảo sát ứng xử động của dầm Timoshenko ứng suất trước trên nền đàn hồi hai thông số chịu một tải trọng điều hòa tập trung chuyển động Gần đây, Sunita Kumari và cộng sự (2012) [33 cũng đã nghiên cứu ứng xử động của dầm Euler-Bernoulli vô hạn trên nền đàn ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH HỒ THỊ HƯƠNG TRANG ẢNH HƯỞNG MÔ HÌNH NỀN HAI THÔNG SỐ VÀ SỰ TIÊU TÁN NĂNG LƯỢNG ĐẾN ỨNG XỬ DẦM CHỊU KHỐI LƯỢNG DI ĐỘNG... cứu ảnh hưởng mô hình hai thông số tiêu tán lượng học đến ứng xử động đàn hồi chịu khối lượng di động thông qua sử dụng phương pháp phần tử chuyển động 1.2 Tình hình nghiên cứu nước nước Tình hình. .. tán lượng vật thể chuyển động nền, đánh giá ứng xử động kết cấu-đất 1.3 Mục tiêu phạm vi đề tài Mục tiêu đề tài nhằm khảo sát ảnh hưởng thông số thứ hai đất tiêu tán lượng học đến ứng xử động