Thiết kế và xây dựng phần mềm dự đoán ứng xử của vật liệu composite bằng phương pháp đa cấp độ báo cáo tổng kết kết quả đề tài khcn cấp trường msđt t ktgt 2013 30

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA FOG BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHCN CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: “Thiết kế xây dựng phần mềm dự đoán ứng xử vật liệu composite phương pháp đa cấp độ” Mã số đề tài: T-KTGT-2013-30 Thời gian thực hiện: từ tháng năm 2013 đến tháng năm 2014 Chủ nhiệm đề tài: TS Lê Thị Tuyết Nhung Cán tham gia đề tài: TS Nguyễn Thế Hồng i Thành phố Hồ Chí Minh – Tháng 3/2014 Danh sách cán tham gia thực đề tài (Ghi rõ học hàm, học vị, đơn vị công tác gồm môn, Khoa/Trung tâm) TS Lê Thị Tuyết Nhung Địa quan: Bộ môn Hàng Không, Khoa Kỹ Thuật Giao Thông, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Tp HCM 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp Hồ Chí Minh TS Nguyễn Thế Hoàng Địa quan: Bộ môn Hàng Không, Khoa Kỹ Thuật Giao Thông, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Tp HCM 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp Hồ Chí Minh ii MỤC LỤC Đề mục Trang GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Phần Các kết đạt theo nội dung thuyết minh đăng ký 1.1 Nội Dung : Tìm hiểu lý thuyết mơ hình micro-macro lựa chọn mơ hình phù hợp 1.2.1 Các kết thí nghiệm vật liệu composite BMC N Le [9] .3 1.2.1 Lựa chọn mơ hình đồng đa cấp độ (multi scale) cho vật liệu composite sợi ngắn .6 1.2 Nội Dung : Thiết kế phần mềm ngơn ngữ lập trình Matlab mơ tả tính chất học vật liệu composite THEO thông số THÀNH PHẦN 1.2.1 Mô hình Mori-Tanaka cho composite sợi ngắn, có hướng .6 Chương trình tính tốn tính chất học composite sợi random orientation 3.2.2 Đánh giá kết mơ hình so sánh với số liệu thực nghiệm vật liệu BMC 11 1.3 Nội Dung : Dùng luật ứng xử vật liệu kết đầu bước để đưa vào phần mềm ABAQUS .12 Bước 3: Điều kiện biên tải tác dụng lên chi tiết 13 1.4 Nội Dung : Viết báo cáo hội nghị Khoa học cơng nghệ ĐHBK, báo tạp chí nước 15 PHẦN 2: Các kết mới, bật .16 PHẦN 3: Các kiến nghị sử dụng kết đạt .17 PHẦN 4: Báo cáo kinh phí 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 PHỤ LỤC A.1 22 PHỤ LỤC A.2 24 iii DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 - Mẫu thí nghiệm vật liệu composite loại BMC .3 Hình 1.2 - Mô hướng sợi chi tiết BMC không gian [9] Hình 1.3 – Thống kê góc đo hướng sợi hai chi tiết BMC 20%wt 3D Hình 1.4 – Sơ đồ khối mơ hình hóa composite sợi ngắn mơ hình Mori – Tanaka .7 Hình 1.5 – Minh họa hệ trục hướng sợi phần tử sợi composite Hình 1.6 – Mơ chi tiết cánh NACA 0012 12 Hình 1.7 – Ứng suất Mises phát triển chi tiết cánh composite Glass/Epoxy 45% sợi 14 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.3 – Bảng thông số chi tiết mẫu BMC dùng thí nghiệm kéo nén N Le Bảng 1.1 - Kết thí nghiệm N Le với chi tiết BMC 20% wt (Injected plate, Xmold samples) .5 Bảng 1.2 – Bảng so sánh kết thực nghiệm mơ hình composite BMC 20%wt (20F Injected plate) 11 Bảng 1.3 – Bảng so sánh kết thực nghiệm mơ hình composite BMC 20%wt (20F-Xmold) .11 Bảng 1.4 – Thông số vật liệu chi tiết cánh làm composite Glass/Epoxy 45% sợi 13 Bảng 1.5 – Bảng so sánh ứng suất, chuyển vị loại composite Glass/Epoxy tỉ lệ sợi khác 14 Bảng 1.6 – Các khoản chi phí đề tài .18 Bảng 1.7 – Khoản 1: Công lao động (Đơn vị: Ngàn đồng) 19 Bảng 1.8 –Khoản 5: Chi khác (Đơn vị: Ngàn đồng) 19 iv GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Trong nhiều năm trở lại đây, phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp vật liệu composite tạo nên bước đột phá quan trọng công nghiệp vật liệu Việc nghiên cứu áp dụng composite rộng rãi nhiệm vụ cấp thiết xu phát triển không ngừng công nghiệp vật liệu Vật liệu composite giải phần lớn vấn đề vật liệu mà lúc nghành công nghiệp chưa phát triển tạo loại vật liệu vừa có tính tốt vừa có độ bền cao lại nhẹ Với ưu điểm tính phổ biến vừa nêu, bên cạnh cơng nghệ nano người ta tạo vật liệu composite với tính đặc biệt phù hợp với nhu cầu sử dụng khác nhau, có nhiều cơng trình nghiên cứu vật liệu composite để đưa composite ứng dụng nhiều lĩnh vực Các phần mềm phần tử hữu hạn Abaqus, Catia cho phép phân tích ứng xử vật liệu composite ta nhập thông số cuối composite module đàn hồi composite, module trượt composite,…nhưng để thu số liệu ngồi cách làm thí nghiệm, phương pháp sử dụng mơ hình để dự đốn tính tốn thơng số composite dựa tính chất học thành phần cấu tạo nên composite Vấn đề mơ hình hố đồng vật liệu đa cấp độ vi mô-vĩ mô (micro-macro) nghiên cứu từ khoảng 30 năm trở lại giới, nhu cầu ứng dụng ngày nhiều vật liệu composite ngành công nghiệp lượng giao thong (Mori-tanaka 1973 [1]) Tuy nhiên Việt Nam mơ hình chưa phát triển Ngành công nghiệp điện, ô tô máy bay cần sử dụng phần mềm cho pháp dự đốn tính chất học hư hỏng chi tiết chế tạo, có số cơng ty Pháp Đức tiến hành nghiên cứu xây dựng phần mềm dựa mơ hình đa cấp độ nhằm tối ưu hoá việc sản xuất chi tiết máy composite (Plastic Omnium, Schneider Electric) [2], [3] Đối với ngành hàng khơng nói chung thiết kế mơ hình máy bay nhỏ nói riêng, cơng cụ cần phát triển nhằm đơn giản hố việc tính tốn thiết kế Dựa nhu cầu thực tế này, với sở dừ liệu thực nghiệm tác giả vật liệu composite BMC Schneider Electric cung cấp làm trường đại học Arts et Metiers PariTech (2010), tác giả đề xuất đề tài “ Thiết kế xây dựng phần mềm dự đoán ứng xử vật liệu composite phương pháp đa cấp độ” bao gồm bốn nội dung nghiên cứu sau: Nội dung 1: Tìm hiểu lý thuyết mơ hình micro-macro lựa chọn mơ hình phù hợp với loại vật liệu sử dụng (BMC) Nội dung 2: Thiết kế phần mềm (bằng ngơn ngữ lập trình Matlab, Fortran…) cho phép mơ tả tính chất học vật liệu composite xử dụng phụ thuộc vào thông số đầu vào: tỷ lệ sợi/ nhựa , tính chất học sợi nhựa ( Môdun Young, hệ số poisson) Nội dung 3: Dùng luật ứng xử vật liệu kết đầu bước để đưa vào phần mềm ABAQUS (có thể viết modun ứng dụng để tích hợp vào phần mềm ABAQUS) Nội dung 4: Viết báo cáo hội nghị Khoa học công nghệ ĐHBK, báo tạp chí nước PHầN N CÁC C KếT QU Uả ĐạT Đ ĐƯợC TH HEO NộI DUNG ĐÃ Đ THUY YếT MINH H ĐĂNG KÝ T Trong phầnn này, tác giả g xin đượ ợc trình bàyy cụ thể cácc nghiên ứu kết thực đ theo nội dungg đă nêu troong phần tổnng quan 1.1 NộI N DUNG G : TÌM M HIểU LÝ Ý THUYếT T Về MƠ HÌNH H MIC CRO-MAC CRO V LựA CHọN VÀ C MƠ HÌNH PHÙ Ù HợP 1.2.1 Các kết qu uả thí nghiiệm vậật liệu com mposite BMC N Le L [9] C thí nghhiệm trình Các t bày trrong phần n dùng vậật liệu com mposite sợi ngắn n có tênn gọi Bulk Moulding g Compounnd (BMC) với v chiều dàài sợi từ – 50 mm, hư ướng sợi troong chi tiếtt ngẫu nhiên n Hai m mẫu thí nghhiệm sản xuất thheo hai phư ương pháp khác k n cùngg với looại sợi BM MC, chi tiết thứ t mẫẫu 20F – Xm mold sản xuất bằằng cách đúúc với khơn hình chữ ữ thập Chii tiết thứ haai mẫu 20F – ược sản xuấất cáchh phun hỗn hợp sợi vàà vào kh huôn Injecttion plate đư a)) Xmold saample b)) Injected plate p H Hình 1.1 - Mẫu M thí nghhiệm vật liệuu compositee loại BMC C T nghiệm Thí m kéo hai mẫu m chi tiết thực t b N Le [99] với mục đích đo module đààn hồi theoo phươnng chi tiết BMC Song sonng với làà thí m phân tíchh ảnh để thống kê góc hướng g sợi cáác mẫu, nhằằm dự đốnn ảnh nghiệm hưởngg góóc hướng sợ ợi tới moduule đàn hồi c vật liệuu BMC H chi tiếtt BMC có 20% Hai thành phần khối lượng sợ ợi, chiếm 14% thành phần p thể tícch composiite, thành t phần y vậật liệu isotro opic Các thhông số thành phần sợi thống kê bảng quy ước góc phương sợi chi tiết BMC minh họa hình 1.5 [9] Bảng 1.1 – Bảng thông số chi tiết mẫu BMC dùng thí nghiệm kéo nén N Le Thành phần Thành phần sợi Module dọc trục Module dọc trục sợi Chiều dài sợi Đường kính sợi % thể tích sợi Polyester E-Glass 6.5 GPa 72 GPa mm 14 µm 0.14 Bằng phương pháp phân tích ảnh vi mô chi tiết composite để đo hướng sợi hai mẫu N Le thống kê thông số độ hướng sợi hai mẫu BMC [9] Với thông số độ hướng sợi, cách rời rạc hóa họ sợi đo nhóm sợi theo góc, thu biểu đồ độ hướng sợi nhóm sợi theo góc, với cách rời rạc khác cho biểu đồ hướng sợi khác hình 1.7 với quy ước góc hướng sợi sau: Hình 1.2 - Mơ hướng sợi chi tiết BMC không gian [9] 40 10 30 60 90 120 0 ‐90 ‐60 ‐3 30 Tỉ lệ sợi (%) Tỉ lệ sợi (%) 15 30 30 20 60 90 10 12 20 ‐90 ‐60 ‐30 30 60 90 Góóc phi (độ) 0 30 60 90 Gócc phi (độ) a) 20F - Injectted plate b) 20F - Xmold sample Hình 1.33 – Thống kê k góc đo hhướng sợi hai h chi tiết B BMC 20%w wt 3D k thí nghiệệm kéo hai mẫu trên, N N Le thhống kê đượ ợc moddule đàn hồii Sau hai mẫu m thí nghiệệm 20F - Innjected platte 20F – Xmold, kếtt kéo thheo phươngg dọc phư ương ngang g sợi đư ược giới thiệu bảảng sau: Bảng 1.2 - Kết q thí nghiệm N L Le với chi tiết t BMC 200% wt (Injeected plate, Xmold samples) Thông số 20F - X Xmold 20F F – Injected d plate E1 (Gp pa) 10.76 ± 0.67 9.75 ± 0.822 E2 (Gp pa) 9.24 ± 0.45 9.15 ± 0.522 E2c/ E1c 0.886 0.95 N thông số Như s tỉ lệ -cơ tính thành h phần củaa vật liệu v kết thực nghiệm m đo phân bố hướng sợi ddữ liệu đầu vào phhần mềm dự ự đoán ứngg xử Kết quuả đầu s tínhh chung củaa vật liệu co omposite saau “đồnng hóaa” kiểm chứngg với liệệu thí nghiệm m kéo nén để đ chứng minh m tính ch hính xác củaa mơ hình 1.2.1 Lựa chọn mơ hình đồng đa cấp độ (multi scale) cho vật liệu composite sợi ngắn Có hai phương pháp mơ hình hóa composite trình bày phương pháp mơ hình toán theo lý thuyết composite đơn hướng phương pháp mơ hình theo mơ hình sợi ngắn, hướng sợi Phương pháp thứ cho phép xây dựng mơ hình tốn composite 2D từ thành phần sợi cách sử dụng lý thuyết cổ điển ứng suất – biến dạng Phương pháp áp dụng cho composite sợi đơn hướng (unidirectional) Phương pháp thứ hai phương pháp dựa theo mô hình đồng đa cấp độ mà theo nhiều tác giả đề xuất mơ hình khác Autocoherent, Eshelby, Mori – Tanaka… để mơ hình hóa toán sợi ngắn Trong trường hợp vật liệu BMC có tỷ lệ sợi 14%, mơ hình Mori – Tanaka để mơ hình hóa composite từ thành phần sợi mơ hình thích hợp có độ xác cao với loại composite có thành phần sợi nhỏ 30% Kết đạt hai phương pháp ta thu module đàn hồi theo phương composite từ thông số đầu vào sợi Như mô hình Mori-Tanaka cụ thể hóa phần thiết kế chương trình nội dung 1.2 NộI DUNG : THIếT Kế PHầN MềM BằNG NGÔN NGữ LậP TRÌNH MATLAB MƠ Tả TÍNH CHấT CƠ HọC CủA VậT LIệU COMPOSITE THEO CÁC THÔNG Số THÀNH PHẦN 1.2.1 Mơ hình Mori-Tanaka cho composite sợi ngắn, có hướng Mơ hình dự đốn tính chất composite sợi ngắn, hướng mơ hình hóa theo mơ hình Mori – Tanaka dựa làm việc T Mori K Tanaka [1] Phương pháp tiếp cận dự đoán ứng xử composite sợi ngắn, hướng trường đàn hồi sử dụng ma trận độ hướng sợi [11] Q trình mơ hình hóa đơn giản hóa theo giản đồ sau: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mori T., Tanaka K.Acta Metall (1973) Average stress in the matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusion 21, pp 571-574 [2] N.Le, K Derrien, J Fitoussi, D Baptiste, B Ohl, Behavior law for the composites BMC, Europeance Conference on Computational Mechanics, May 16-21, 2010 [3] N.Le, K Derrien, J Fitoussi, D Baptiste, B Ohl, Caractộrisation mộcanique des composites BMC, Congrốs Franỗais de Mộcanique, Août 2009 [4] http://compositethuanphu.com.vn/cong-nghe-che-tao-san-pham-composite-frp/ [5] www.substech.com [6] Tsai, S.W and Hahn, H.T (1987) Introduction to Composite Materials, CRC Press, Boca Raton,FL, Table 1.7, p 19; Table 7.1, p 292; Table 8.3, p 344 [7] Thi Tuyet Nhung LE, The Hoang NGUYEN (2013) Multi-scale homogenization model for predicting the mechanical behavior of composite Tạp chí khoa học cơng nghệ giao thơng vận tải, Số 7+8-9/2013, pp 175-178 [8] E Le Pen, D Baptiste (November-December 2001¬) Prediction of the fatiguedamaged behavior of Al/Al2O3 composites by a micro-macro approach Composite Science and Technology, pp 2317-2326 [9] N Le, K.Derrien, D Baptiste, J Fitoussi (2011, Paris) Composites BMC injectes: Analyse et modelisation multi-echelles du comportement endommageable, PIMMENSAM [10] Autar K Kaw (2006) Mechanics of composite materials, Second edition, , Pages 95-96 [11] Dray D (2006, Paris) Prédiction des propriétés thermo-élastiques d’un composite injection et charge de fibers courtes, LIM – ENSAM 20 KẾT LUẬN VA KIẾN NGHỊ: Đề tài thực vòng 10 tháng bám sát nội dung nghiên cứu đề đạt kết báo tạp chí nước mơ hình hóa composite, xây dựng phần mềm tính tốn ngơn ngữ matlab, ứng dụng kết vào tính tốn kết cấu phần mềm phần tử hữu hạn ABAQUS Trong phần ứng dụng , cách nhập thơng số tính tốn từ đầu phần mềm thiết kế vào ABAQUS thực đơn giản tay Hướng nghiên cứu nhúng phần mềm vào code tính tốn phần mềm tính tốn kết cấu có sẵn để thuận tiện cho người dùng Tuy nhiên vấn đề phức tạp cần phát triển đề tài nghiên cứu Tp.HCM, ngày 06 tháng 03 năm 2014 Chủ nhiệm đề tài (Ký ghi rõ họ tên) Tp.HCM, ngày tháng năm TL HIỆU TRƯỞNG 21 PHỤ LỤC A.1 Ma a trận độ mềm m cho m số loại vvật liệu [10] ⎡ ⎢ E ⎢ ⎢ υ 21 ⎢− E ⎢ ⎢ υ 31 ⎢− E [ S ] = ⎢⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣ − υ 122 υ 13 − υ 23 0 0 E2 E3 0 0 G 23 0 0 G 31 0 0 E2 E2 − − υ 322 E3 E3 ⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ G12 ⎦⎥ Ma a trận Esheelby sử dụn ng cho mơ hình Morii – Tanaka T Trong trườ ờng hợp maa trận đẳẳng hướng trụcc trịn xoay y ellipsse có kích thước t a2 = a3 a3), Eshelby tensor cho bởi: ⎧ 2π s Arc cos( s ) − s (1 − s )1/2 ) ⎪ I1 = 3/2 ( (1 − s ) ⎪ ⎪ I = 4π − I ⎪ ⎪ ⎛ ( I1 − I3 ) ⎞⎟ + − 2vm I ⎪E = E = ⎜ π − 2222 ⎪ 1111 8π (1 − vm ) ⎜ ( s − 1) ⎟⎠ 8π (1 − vm ) ⎝ ⎪ ⎪ ⎛4 − 2vm 2 ( I1 − I ) ⎞ I3 ⎪ E3333 = ⎜ π− s ⎟+ 8π (1 − vm ) ⎝ 3 s − ⎠ 8π (1 − vm ) ⎪ ⎪ ⎛ ( I − I ) ⎞ − 2vm I ⎪ ⎜π − ⎟ − ⎨ E1122 = E2211 = 8π (1 − vm ) ⎜ ( s − 1) ⎟⎠ 8π (1 − vm ) ⎪ ⎝ ⎪ (I − I ) − 2vm ⎪E = E = s 12 − I1 1133 2233 ⎪ s − 8π (1 − vm ) 8π (1 − vm ) ⎪ ( I − I1 ) − 2vm ⎪E = E = I3 − 3322 ⎪ 3311 8π (1 − vm ) − s 8π (1 − vm ) ⎪ ⎛ ( I1 − I ) ⎞ − 2vm ⎪ ⎪ E1212 = 8π (1 − v ) ⎜ π − 4( s − 1) ⎟ − 16π (1 − v ) I1 a ⎠ m ⎝ m với s = p ⎪ a1 ⎪ (I − I ) − 2vm (1 + s ) 12 + ( I1 + I ) ⎪ E2323 = E1313 = s − 16π (1 − vm ) 16π (1 − vm ) ⎩ Cho hình khối cầu đơn gián a1=a2=a3, Eshelby tensor cho bởi: ⎧ − 5vm ⎪ S1111 = S2222 = S3333 = 15(1 − vm ) ⎪ ⎪ 5vm − ⎨ S1122 = S1133 = S2233 = 15(1 − vm ) ⎪ ⎪ − 5vm ⎪ S1212 = S1313 = S2323 = 15(1 − vm ) ⎩ 23 PHỤ LỤC A.2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH CÁC TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA COMPOSITE TRÊN GUIDE MATLAB CÀI ĐẶT MATLAB 1.1 MATLAB cho WIN Yêu cầu hệ thống Hệ thống IBM tương thích 100% với vi xử lí 486 Intel cộng với đồng xử lí tốn học 487 (ngoại trừ 486 DX có xử lí bên trong), Pentium Pentium Pro Processor Microsoft Window 95 Window NT a) Ổ CD ROM - Bộ điều phối đồ hoạ bit card hình (256 màu đồng thời) - Khoảng trống đĩa đủ để cài đặt chạy tuỳ chọn Sự yêu cầu đĩa cứng thay đổi tuỳ theo kích cỡ partition tệp trợ giúp cài đặt trực tuỳ chọn Q trình cài đặt thơng báo cho bạn biết tỉ mỉ dung lượng đĩa yêu cầu Ví dụ: Partition với liên cung mặt cần 25 MB cho riêng MATLAB 50 MB cho MATLAB HELP Partition với liên cung 64 KB cần 115 MB cho riêng MATLAB 250 MB cho MATLAB HELP b ) Bộ nhớ Microsoft Window 95: MB tối thiểu 16 MB khuyến nghị Microsoft WIN NT 3.51 4.0: 12 MB tối thiểu và16 MB khuyến nghị Yêu cầu tối thiểu để chạy MATLAB Đĩa cứng trống tối thiểu 26 MB, cần thêm 60 MB cho hệ thống tuỳ chon HELP trực tuyến 16 MB cho phân vùng nhớ Ổ CD ROM Color Quick Draw 1.2 KHỞI ĐỘNG • Nhấp đúp chuột vào biểu tượng MATLAB hình Desktop; 24 • Chọn Start > Programs > MATLAB R2010b > MATLAB R2010b Sau khởi động ta có cửa sổ sau ra: Hình A.1 – Giao diện chương trình MATLAB sau khởi động Để xây dựng giao diện cho chương trình, ta dùng cơng cụ GUIDE matlab, khởi động sổ GUIDE sau: Bước 1: Khởi động công cụ GUIDE Cách 1: Gõ ‘GUIDE’ vào cửa sổ Command Window bấm Enter Cách 2: Nhấn vào biểu tượng công cụ Bước 2: Một cửa sổ để chọn loại GUI, ta click tag “Create New GUI”, tiếp chọn “Blank GUI (Default)” chọn “OK” Hình A.2 – Cửa sổ cơng cụ tạo GUIDE Cửa sổ dùng để tạo giao diện cho chương trình tính tốn tính chất học composite tạo giao diện chương trình cửa sổ 25 P Phần tiếp thheo cấu trúc, t cách ssắp xếp chư ương trình cchính ch hương trìnhh GUIDE G mattlab ẤU TRÚC CHƯƠNG C G TRÌNH T TÍNH TỐN N CẤ Ý tưởng xây x dựng ch hương trìnhh tạo m giao diiện gồm g có giao m để đ thực n phép ttính với inp put outpuut trực quann giao diện d diện mẹ Sơ đồồ cấu trúc giiao diện cầnn xây dựng:: Khối giao g diện ch hính Khối giao g diện cấp Khối giao g diện cấp GIAO DIỆN CHÍNH GIAO N DIỆN CON 1A SỢ ỢI HÌNH EL LLIPSE SỢI HÌNH S CẦU GIAO DIỆN CON 1B SỢI HÌNH ELLIPSE (đa hướng) Hình A – Sơ đồ ý tưởng cấuu trúc khối cchương trìnnh T Trong cấu trúc đường dẫnn màu xanh h tương ướ ớng với đư ường dẫn t GUID DE MAT TLAB B ta bắt đầu tạoo giao diện theo ý tưởng bann đầu, giao diện chínhh sau Bây th hành lập sau: Bước 1: Tạo giaoo diện h Hình h A.4 – Cửaa sổ GUIDE E tạo giao ddiện 26 Trên giao diện ta tạo hai đường dẫn Button “Unidirectional fiber” “Random orientation fiber” tới hai khối giao diện cấp Hai button có lệnh thực thi sau: - Button “Unidirectional fiber”: function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) run giaodiencon1a close giaodienchinh - Button “Random orientation fiber”: function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles) run giaodiencon1b close giaodienchinh Tức ta lệnh thực việc mở giao diện con.và đóng giao diện Tạo button với tên “Thốt chương trình” với tác vụ đóng chương trình muốn function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) close giaodienchinh Bước 2: Tạo hai khối giao diện cấp Thực lại việc tạo GUI bước phần 1.2 Ở phần tạo GUI cho bước ta phải đặt tên cho giao diện cấp tương ứng với tên giao diện thực thi đường dẫn khối giao diện chính: a Giao diện 1a b Giao diện 1b Hình A.5 – Cửa sổ GUIDE tạo giao diện khối giao diện cấp Với giao diện khối giao diện cấp ta tạo đường dẫn tới khối giao diện cấp - Button “Sợi hình trịn”: function pushbutton1_Callback(hObject, handles) run giaodiencon2a close giaodienchinh1a eventdata, 27 - Button “Sợi hình ellipse”: function pushbutton2_Callback(hObject, handles) run giaodiencon2b close giaodienchinh1a eventdata, Tại giaodiệncon1b ta tạo đường dẫn tới khối giao diện cấp sau: - Button “Sợi hình ellipse”: function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) run giaodiencon2c close giaodienchinh1b Ở giao diện khối giao diện ta thêm button thực việc quay lại chương trình (giả sử cho trường hợp chọn nhầm giao diện 1a giao diện 1b) - Button “Quay lại chương trình chính”: function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles) run giaodienchinh close giaodienchinh1a Bước 3: Tạo khối giao diện cấp Ta có giao diện khối giao diên cấp 2, giao diện nhánh giaodiencon1a, giao diện nhánh giaodiencon1b Để liên kết với khối 1, ta phải đặt tên cho giao diện khối đường dẫn giao diện khối cấp Hình A.6 – Cửa sổ GUIDE tạo giao diện 2a khối giao diện cấp 28 Hình A.7 – Cửa sổ GUIDE tạo giao diện 2b khối giao diện cấp Hình A.8 – Cửa sổ GUIDE tạo giao diện 2c khối giao diện cấp Các giao diện khối có nhiệm vụ tính tốn cách nhập thơng số xuất kết ta phân hai mảng INPUT OUTPUT Để nhập xuất kết giao diện ta phải tạo thuộc tính vị trí cho “Edit Text” (là ô màu trắng dùng để nhập số liệu truy xuất kết quả) Ví dụ ta muốn ô thứ dùng để nhập thông số Er thuộc tính thứ phải để Tag Er (Click chuột phải vào đó, điền vào ô Tag Er), tương tự cho tất thơng số, cịn lại Trong thuộc tính giao diện tính tốn quan trọng button “ Tính tốn”, thực thi lệnh MATLAB truy nhập thông số đầu vào tính 29 tốn theo biểu thức lập trình để truy xuất kết với vị trí kết mong muốn - Button “Tính tốn”: Button thực lệnh sau: Chuyển đổi giá trị nhập vào phần INPUT thành biến để tính tốn Thực tính tốn với mơ hình lập trình sẵn (code mơ hình hóa) Chuyển kết vào vị trí OUTPUT Ở giao diện ta tạo đường dẫn tới giao diện khối giao diện thông qua button “Quay lại” - Button “Quay lại”: function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) run giaodienchính1a close giaodienchinhcon2a Vậy tạo xong tất giao diện cho chương trình tính tốn Để giao diện thêm sinh động ta thêm hình ảnh làm cho giao diện sau: Hình A.9 – Gán thêm hình cho giao diện Lưu ý: Tất giao diện sau hoàn thành phải để thư mục, kể hình HƯỚNG DẪN CÁCH SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH Sau hồn thành bước thiết lập giao diện, ta thực tính tốn trực tiếp giao diện Sau bước để tính tốn tốn tính tốn tính chất học composite dựa thông số thành phần 30 Bước 1: Khởi động MATLAB (theo 1.2) mở công cụ GUIDE sau: Cách 1: Gõ ‘GUIDE’ vào cửa sổ Command Window bấm Enter Cách 2: Nhấn vào biểu tượng công cụ Bước 2: Một cửa sổ để chọn GUI , ta click tag “Open Existing GUI”, tiếp chọn “Browse” chọn đường dẫn tới file giao diện lưu, nhấn “Open” Hình A.10 – Cửa sổ GUIDE mở giao diện chương trình Bước 3: Sau Open giao diện mở dạng Layout hình dưới, ta click chọn Run Figure cơng cụ hay nhấn tổ hợp phím Ctrl+T, để giao diện khởi động Hình A.11 – Cửa sổ Layout giao diện Giao diện khởi động hình sau 31 Hình A.12 – Cửa sổ giao diện Bước 4: Tiếp đến ta chọn loại sợi composite phù hợp với tốn cách click vào loại sợi tương ứng, giao diện tính toán sau: (giả sử tơi chọn loại sợi (Random orientation fiber) Hình A.13 – Cửa sổ giao diện chọn loại cấu trúc sợi Bước 5: Ta chọn loại cấu trúc sợi mong muốn (ở có cấu trúc sợi hình ellipse) Click vào “Sợi hình ellipse” để tính tốn với loại cấu trúc 32 Hình A.14– Giao diện chương tính tốn cho loại sợi hình ellipse có hướng Bước 6: Nhập thơng số vào tương ứng giao diện nhấn button “Tính tốn” để xuất kết Lưu ý giao diện cho loại sợi ellipse có hướng dùng để nhập phần trăm thể tích họ sợi có cấu trúc nhập vào là: [X1 [dấu cách] X2 [dấu cách] X3.] Trong X1, X2, X3 giá trị phần trăm sợi Tồng giá trị N phải phần trăm thể tích sợi composite hay f = ∑ X Tương tự cấu trúc i =1 nhập liệu cho giá trị góc, thứ phần trăm, góc sợi thứ i phải tương ứng Ví dụ ta có bảng sau: Phần trăm thể tích Giá trị góc phi (độ) Giá trị góc theta (độ) Họ sợi thứ 0.01 30 31 Họ sợi thứ 0.02 60 61 Thì cấu trúc nhập vào bảng sau: Ví dụ cho trường hợp sợi hồn chỉnh sau: 33 Hình A.15 – Minh họa ví dụ với giao diện chương tính tốn cho loại sợi hình ellipse có hướng Sau xuất kết quả, muốn qua lại thử với chương trình khác cho loại sợi khác, ta nhấn “Quay lai”, muốn ta nhấn nút Close góc phải giao diện 34 ... Schneider Electric cung cấp làm trường đại học Arts et Metiers PariTech (2010), t? ?c giả đề xu? ?t đề t? ?i “ Thi? ?t kế xây dựng phần mềm dự đoán ứng xử v? ?t liệu composite phương pháp đa cấp độ? ?? bao gồm... số TT 1 Nội dung lao động Mục chi Xây dựng thuy? ?t minh chi ti? ?t đề t? ?i Thuê khốn chun mơn T? ?m hiểu lý thuy? ?t mơ hình micromacro, làm báo cáo t? ??ng k? ?t Thi? ?t kế phần mềm cho phép mơ t? ?? t? ?nh ch? ?t. .. đ? ?t k? ?t báo t? ??p chí nước mơ hình hóa composite, xây dựng phần mềm t? ?nh t? ??n ngơn ngữ matlab, ứng dụng k? ?t vào t? ?nh t? ??n k? ?t cấu phần mềm phần t? ?? hữu hạn ABAQUS Trong phần ứng dụng , cách nhập thơng