Phân tích động lực học tấm composite nổi chịu tải trọng di động sử dụng phương pháp bem mem

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRỊNH ĐỨC TUẤN PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TẤM COMPOSITE NỔI CHỊU TẢI TRỌNG DI ĐỘNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BEM-MEM Chuyên ngành : Kỹ Thuật Xây Dựng Cơng Trình Dân Dụng Và Cơng Nghiệp Mã số ngành : 6058 0208 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.HCM, 01 - 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn 1: PGS.TS Lương Văn Hải Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Nguyễn Văn Hiếu Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Cao Văn Vui Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM vào ngày 09 tháng 01 năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: PGS TS Nguyễn Trọng Phước - Chủ tịch Hội đồng TS Nguyễn Hồng Ân - Thư ký PGS TS Nguyễn Văn Hiếu - Ủy viên (Phản biện 1) PGS TS Cao Văn Vui - Ủy viên (Phản biện 2) TS Nguyễn Phú Cường - Ủy viên CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc BÁCH KHOA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRỊNH ĐỨC TUẤN MSHV: 1670103 Ngày, tháng, năm sinh: 25/08/1993 Nơi sinh: Bạc Liêu Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng dân dụng công nghiệp Mã số: 60580208 I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích động lực học composite chịu tải trọng di động sử dụng phương pháp BEM-MEM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Trình bày sở lý thuyết composite, chất lỏng, phát triển thuật toán giải hệ phương trình tương tác chất lỏng miền thời gian xây dựng chương trình Matlab mô ứng xử hệ tấm-nước Kiểm chứng chương trình thực tốn khảo sát để đánh giá ảnh hưởng thông số vật lý lên đại lượng động lực học đặc trưng hệ Đưa kết luận kiến nghị từ kết nghiên cứu số III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 08/12/2019 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Lương Văn Hải Tp HCM, ngày tháng năm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS TS Lương Văn Hải TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Lương Văn Hải Thầy hướng dẫn giúp tơi hình thành nên ý tưởng đề tài, hướng dẫn phương pháp tiếp cận nghiên cứu Thầy có nhiều ý kiến đóng góp quý báu giúp đỡ nhiều suốt chặng đường vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức cho từ học Đại học suốt khóa Cao học vừa qua Mặc dù thân cố gắng nghiên cứu hoàn thiện, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót định Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để tơi bổ sung kiến thức hoàn thiện thân Xin trân trọng cảm ơn q Thầy Cơ Tp HCM, ngày … tháng … năm 20… Trịnh Đức Tuấn ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Cùng với phát triển kinh tế nhu cầu chỗ người ngày tăng ngày nhiều dự án lấn biển triển khai Tuy nhiên, giải pháp phù hợp cho vùng nước không sâu Đối với vùng nước sâu đáy biển đất yếu, giải pháp địi hỏi lượng chi phí khổng lồ nhiều khó khăn mặt kỹ thuật, chí khơng thể thực Bên cạnh đó, dự án lấn biển làm ảnh hưởng tiêu cực môi trường quốc gia, hệ sinh thái ngầm đường bờ biển với nước láng giềng Để giải vấn đề nêu trên, nhà nghiên cứu kỹ sư đề nghị giải pháp thay hiệu hơn, xây dựng hệ thống kết cấu siêu rộng (VLFS - Very Large Floating Structures) Hiện hệ thống kết cấu đại quốc gia giới xúc tiến xây dựng, tiêu biểu nước Nhật Bản, Ý, Pháp, Mỹ, Trung Quốc, Hàn Quốc…Tại Việt Nam có số nghiên cứu vấn đề nhiên nghiên cứu tập trung phân tích, khảo sát kết cấu có kích thước nhỏ, ảnh hưởng thay đổi vận tốc tải trọng di động, hướng di chuyển tải trọng, tác động sóng biển ứng xử chuyển vị kết cấu chưa nghiên cứu khảo sát làm rõ Do Luận văn thực với mục đích tập trung phân tích khảo sát ứng xử kết cấu lớn chịu tải sóng biển tập trung di động ảnh hưởng thay đổi vận tốc, phương tác động yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chuyển vị kết cấu nổi, phương pháp kết hợp phần tử biên (BEM) phần tử chuyển động (MEM) ii ABSTRACT Along with the development of the economy, the demand for human housing has increased, so more and more land reclamation projects have been launched However, this solution is only suitable for not too deep water or sea-bed For deep water or seabed, this solution requires an enormous costs and technical difficulties, even impossible to make research on it In addition, some land reclamation projects have very more negative affect to the country's environment, under-ground eco-systems, and coastlines with its neighbors To solve these problem, researchers and the engineers have proposed a new and more efficient alternative, it is build a system of Very Large Floating Structures (VLFS) Currently, modern floating structures have been promoted by countries in the world such as Japan, Italy, France, USA, China and South Korea…In Vietnam, there are some studies on this issue, however, these studies focus on investigating the small size of the structure, the effect of the velocity of the load, the direction of moving load, the impact of waves on the displacement behavior of VLFS has not been clarified by research Therefore, this thesis is conducted with the purpose of focusing on analyzing and surveying behaviors of VLFS under affect of sea wave, changes in velocity and direction of moving load, because this is one of the important factors affecting the displacement of VLFS, by using boundary element method (BEM) and moving element method (MEM) iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn Thầy PGS.TS Lương Văn Hải Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm công việc thực Tp HCM, ngày … tháng … năm 20… Trịnh Đức Tuấn iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ii LỜI CAM ĐOAN 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 tính cấp thiết đề tài 1.2.1 Các cơng trình nghiên cứu giới 10 1.2.2 Các cơng trình nghiên cứu nước 13 1.3 Mục tiêu hướng nghiên cứu 13 1.4 Cấu trúc luận văn 14 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Lý thuyết 16 2.1.1 Tấm trực hướng 16 2.1.2 Tấm composite 18 2.2 Mơ hình kết cấu chất lỏng điều kiện biên 21 2.2.1 Mơ hình kết cấu chất lỏng 21 2.2.2 Điều kiện biên 22 2.3 Phương pháp phần tử biên áp dụng toán sóng nước tuyến tính 23 2.4 Phần tử biên tuyến tính 24 2.5 Thiết lập công thức phẩn tử chuyển động composite chất lỏng 25 2.6 Tích phân số - Phép cầu phương Gauss 29 2.7 Phương pháp Newmark 30 v 2.8 Lưu đồ tính tốn 33 CHƯƠNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ 34 3.1 Thông số kỹ thuật 34 3.2 Kiểm chứng code lập trình Matlab 37 3.3 Bài toán 1: Khảo sát hệ số ứng xử động chuyển vị 38 3.4 Bài toán 2: Khảo sát bề rộng vùng ảnh hưởng 44 3.5 Bài toán 3: Khảo sát độ trễ chuyển vị cực đại 46 3.6 Bài toán 4: Khảo sát bước sóng phía sau chuyển vị cực đại 49 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 4.1 Kết luận 51 4.2 Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 60 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 62 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bãi đáp trực thăng nổi,Vancouver, Canada [1] Hình 1.2 Bến tàu Valdez, Alaska [2] Hình 1.3 Hệ thống điện mặt trời, Japan [3] Hình 1.4 Đường băng sân bay nổi, Japan [4] .3 Hình 1.5 Căn lưu trữ dầu Shirashima, Japan [5] .3 Hình 1.6 Căn lưu trữ dầu Kamigoto, Nagasaki, Japan [6] Hình 1.7 Minh họa đặc tính trường uốn VLFS Hình 1.8 Giàn khoan (Semi-submersible) Iolair sơng Elbe, 1990 [8] Hình 1.9 Giàn khoan Deepsea Delta (Semi-submersible) biển Bắc [9] .5 Hình 1.10 Tàu chở hàng tải trọng lớn (Semi-submersible), Valletta, Malta [10] Hình 1.11 Mơ tả cách hoạt động Semi-submersible vùng nước sâu [11] Hình 1.12 Cầu Bergsøysund với phao làm bê tơng [12] Hình 1.13 Cầu phao gấp (PMP) [13] Hình 1.14 Phà qua sơng Zambezi, Kazungula [14] Hình 1.15 Mơ hình tải trọng di động phần tử cố định (FEM) Hình 1.16 Mơ hình tải trọng cố định phần tử chuyển động (MEM) 10 Hình 1.17 Cấu tạo VLFS 14 Hình 2.1 Tấm trực hướng 16 Hình 2.2 Trạng thái mỏng: (a) Ban đầu (b) Biến dạng .18 Hình 2.3 Kết cấu composite gia cường sợi phương hệ trục vật liệu ( x1 , x2 , x3 ) hệ trục toạ độ tổng thể ( x, y, z ) 20 Hình 2.4 Mơ hình tải trọng di động 22 Hình 2.5 Miền khảo sát mặt biên trịn [60] 24 Hình 2.6 Mơ hình chất lỏng 26 Hình 2.7 Mối quan hệ hệ tọa độ thực hệ tọa độ tự nhiên [65] 29 Hình 3.1 Hình dạng mặt cắt ngang chuyển vị 35 Kết phân tích số 48 Hình 3.16 So sánh độ trễ chuyển vị Từ kết so sánh độ trễ chuyển vị wmax wmax ứng với giá trị vi = 20, 27, 34, 37, 40, 45, 50 ( m / s ) thể qua Bảng kết so sánh hình dạng độ trễ chuyển vị  = 00 , 150 , 300 , 450 wmax ứng với hướng di chuyển thay đổi thể qua Hình 3.16, ta thấy từ trạng thái tĩnh độ trễ chuyển vị bắt đầu xuất v tăng dần, cụ thể v tăng từ ( m / s ) đến 27 ( m / s ) độ trễ có xuất chưa đáng kể ( 9mm so với điểm tiếp xúc) Sau đó, v tăng từ 27 ( m / s ) đến 34 ( m / s ) độ trễ tăng đột ngột từ 9mm lên 54mm (Tương đương tăng 494%), tiếp v tăng từ 34 ( m / s ) đến 50 ( m / s ) độ trễ tiếp tục tăng dần theo vận tốc (18% đến 50% tùy theo bước vận tốc) Bảng thể biến thiên giá trị bề rộng tải trọng di chuyển hướng khác so với tải trọng chuyển động thẳng (Hay  v = 37 ( m / s )  = 300 độ trễ lớn 30% so với  = 00 = 00 ), cụ thể lớn so với tất hướng khác Ta rút nhận xét vận tốc tăng độ trễ Kết phân tích số 49 tăng theo, nguyên nhân tải trọng chuyển động vận tốc nhanh sóng kết cấu phía trước sau điểm tiếp xúc xuất nhiều có biên độ lớn hơn, sóng kết cấu làm thay đổi độ lớn vị trí chuyển vị wmax làm cho chuyển vị cực đại xảy sớm 3.6 Bài toán 4: Khảo sát bước sóng phía sau chuyển vị cực đại Dưới tác động tải trọng động, sóng kết cấu xung quanh khu vực điểm tiếp xúc hình thành, bước sóng phía sau chuyển vị wmax gọi bước sóng phía sau chuyển vị cực đại, thay đổi bước sóng tác động vận tốc hướng di chuyển khảo sát thêm tốn này, từ rút nhận xét kết luận Thơng số kích thước Bảng 1, với vận tốc ban đầu v = 20 ( m / s ) tăng dần lên v = 50 ( m / s ) Hướng di chuyển  thay đổi từ 00 đến 450 tương ứng với bước vận tốc thay đổi Thời gian khảo sát t = 50 ( s ) Kết khảo sát thể Bảng Hình 3.17 Bảng So sánh bước sóng phía sau chuyển vị Hướng di chuyển 00 150 300 450 685 685 685 685 20 550 580 545 610 27 545 577 540 568 wmax Vận tốc (m/s) 34 37 474 375 409 343 331 287 363 309 (Đơn vị: m) 40 347 299 260 273 45 289 273 247 262 Bảng 10 So sánh biến thiên bước sóng phía sau chuyển vị (Chênh lệch so với  Hướng di chuyển 00 150 300 450 0 0 20 -1 11 27 -1 = 00 - 50 277 249 224 233 wmax Đơn vị: %) Vận tốc (m/s) 34 37 0 -14 -9 -30 -23 -23 -18 40 -14 -25 -21 45 -6 -15 -9 50 -10 -19 -16 Kết phân tích số 50 Hình 3.17 So sánh bước sóng phía sau chuyển vị cực đại Từ kết so sánh bước sóng phía sau chuyển vị wmax ứng với giá trị vi = 20, 27, 34, 37, 40, 45, 50 ( m / s ) thể qua Bảng kết so sánh hình dạng ứng với hướng di chuyển thay đổi  qua Hình 3.17,  = 00 = 00 , 150 , 300 , 450 thể ta thấy từ trạng thái tĩnh bước sóng bắt đầu giảm dần vận tốc tăng dần, cụ thể v tăng từ ( m / s ) đến 50 ( m / s ) bề rộng giảm dần từ 685 xuống 277 (Tương đương giảm 60%) Bảng thể biến thiên giá trị bề rộng tải trọng di chuyển hướng khác so với tải trọng chuyển động thẳng (  lớn 30% so với  = 00 ), = 00 cụ thể v = 37 ( m / s )  = 300 bước sóng lớn so với tất hướng khác Ta rút nhận xét vận tốc tăng độ trễ tăng theo, nguyên nhân tải trọng chuyển động nhanh dao động nhanh làm gia tăng lực tác động lên bề mặt dẫn đến thay đổi độ lớn bước sóng xung quanh điểm tiếp xúc Kết luận kiến nghị 51 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn sử dụng phương pháp BEM – MEM để tiến hành phân tích ứng xử động lực học kết cấu chịu tải trọng di động Ðồng thời luận văn phân tích ảnh hưởng mơ hình tải trọng quy thành lực tập trung đặt trọng tâm Ảnh hưởng thông số vận tốc, hướng di chuyển tải trọng khảo sát chi tiết Các mô hình tính tốn phân tích phương pháp Newmark theo miền thời gian Các kết trình bày có kiểm chứng so sánh với tài liệu tham khảo khác Qua kết phân tích số đạt trình bày Chương 3, tác giả rút số kết luận quan trọng kiến nghị hướng phát triển đề tài tương lai 4.1 Kết luận Thơng qua việc phân tích toán tĩnh động tác động vận tốc hướng di chuyển Các kết đưa cho thấy vận tốc lực không lớn chuyển vị tăng vận tốc tăng Nhưng vận tốc đủ lớn chuyển vị giảm Sự ảnh hưởng hướng di chuyển thể rõ rệt sau Khi vận tốc chưa đủ lớn chuyển vị lớn  = 00 Nhưng vận tốc đủ lớn chuyển vị nhỏ  = 00 Khi chuyển vị tăng bề rộng vùng ảnh hưởng giảm ngược lại Chuyển vị cực đại lệch phía sau điểm tiếp xúc vận tốc cao, bên cạnh thay đổi hướng di chuyển làm cho độ trễ thay đổi không đáng kể Khi vận tốc cao, bước sóng phía sau điểm đặt lực ngắn dẫn đến thời gian đạt ổn định tăng Khi vận tốc cao dễ ổn định di chuyển với hướng khác Kết luận kiến nghị 4.2 52 Kiến nghị Mặc dù luận văn đạt số kết định trình bày số vấn đề chưa khám phá cần nghiên cứu thêm tương lai Những vấn đề bao gồm: Khảo sát trường hợp nhiều tải tập trung, khảo sát trường hợp vừa chịu tải di động vừa chịu tác động sóng biển, khảo sát trường hợp thay đổi module đàn hồi E tấm, khảo sát trường hợp thay đổi độ sâu đáy biển, khảo sát trường hợp xét thêm điều kiện biên Tài liệu tham khảo 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://www.helis.com/ [2] https://www.valdezak.gov/146/Harbor [3] https://wteinternational.com/japan-opens-mega-floating-solar-powerplant/ [4] https://www.tripsavvy.com/japans-floating-airports-3961623 [5] http://www.selfcom.co.uk/archiwa/1172 [6] https://www.mhi.com/products/energy/oil_storage_terminal_kamigoto.ht ml [7] H Endo and K Yago (1999), “Time history response of a large floating structure subjected to dynamic load”, J Soc Nav Arch Jpn, vol 186, pp 369–376 [8] https://en.wikipedia.org/wiki/Iolair [9] https://en.wikipedia.org/wiki/Semi-submersible_platform [10] https://en.wikipedia.org/wiki/Heavy-lift_ship [11] https://en.wikipedia.org/wiki/Drillship [12] https://en.wikipedia.org/wiki/Bergs%C3%B8ysund_Bridge [13] https://en.wikipedia.org/wiki/Pontoon_bridge#Ribbon_Float_Bridges [14] https://en.wikipedia.org/wiki/Kazungula_Ferry [15] Watanabe, E., Utsunomiya, T and Wang, C M (2004), “Hydroelastic analysis of pontoon-type VLFS: A literature survey”, Engineering Structures, 26 (2), pp 245–256 doi:10.1016/j.engstruct.2003.10.001 [16] Wang, C D and Wang, C M (2008), “Computation of the stress resultants of a floating Mindlin plate in response to linear wave forces”, Journal of Fluids and Structures, 24(7), 10.1016/j.jfluidstructs.2008.01.006 pp 1042–1057 doi: Tài liệu tham khảo [17] 54 C G Koh, J S Y Ong, D K H Chua and J Feng (2003), “Moving element method for train-track dynamics”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol 56, pp 1549–1567 [18] C.G Koh, G.H Chiew, C.C Lim (2006), “A numerical method for moving load on contiuum”, International Journal of Mechanical Sciences, vol 300, pp 126- 138 [19] J W Kim and W C Webster (1998), “The drag on an airplane taking off from a floating runway”, J Mar Sci Technol., vol 3, no 2, pp 76–81 [20] D E Nevel (1970), “Moving Loads On A Floating Ice Sheet”, Cold Reg Res Enineering Lab [21] R W Yeung, J W Kim (2000), “Effects of a translating load on a floating plate structural drag and plate deformation”, Journal of Fluids and Structures, 993 – 1011 doi:10.1006/jfls.2000.0307 [22] C D Wang and C M Wang (2006), “A comparative study on the linear wave response of a very large floating body modelled by a plate based on Kirchhoff and Mindlin plate theories”, 7th Int Conf Exhib Perform Ships Struct Ice, ICETECH 2006, pp 1–8 [23] R P Gao, C M Wang, and C G Koh (2013), “Reducing hydroelastic response of pontoon-type very large floating structures using flexible connector and gill cells”, Eng Struct., vol 52, pp 372–383 [24] M Fujikubo and T Yao (2001), “Structural modeling for global response analysis of VLFS”, Mar Struct., vol 14, pp 295–310 [25] Thompson W.E (1963), “Analysis of dynamic behavior of roads subject to longitudinally moving loads”, HRB, vol.39, pp 1-24 [26] Gbadeyan J.A and Oni S.T (1992), “Dynamic response to moving concentrated masses of elastic plates on a non-Winkler elastic foundation”, Journal of Sound and Vibration, vol 154, pp.343–358 [27] Kim S.M and Roesset J.M (1998), “Moving loads on a plate on elastic foundation”, Journal of Engineering Mechanics, vol 124, pp 1010–1017 Tài liệu tham khảo [28] 55 Wu J.S, Lee M.L and Lai T.S (1987), “The dynamic analysis of a flat plate under a moving load by the finite element method”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol.24, pp.743–762 [29] Pan G, Okada H, Atluri S.N (1994), “Elasto-plastic dynamic response of the pavement soil under aircraft takeoff and landing by a field-boundary element method”, Boundary Element Methods in Engineering, vol 14, pp 99–112 [30] Pan G, Atluri S.N (1995), “Dynamic response of finite sized elastic runways subjected to moving loads: a coupled BEM/FEM approach”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol 38, pp 3143–3167 [31] Zaman M, Taheri M.R, Alvappillai A (1991), “Dynamic response of a thick plate on viscoelastic foundation to moving loads”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, vol 15, pp 627-647 [32] Sun L (2003), “Dynamic response of Kirchhoff plate on a viscoelastic foundation to harmonic circular loads”, Journal of Applied Mechanics, vol 70, pp 595–600 [33] W T Xu, J H Lin, Y H Zhang, D Kennedy and F W Williams (2009), “2D moving element method for random vibration analysis of vehicles on Kirchho plate with Kelvin foundation”, Latin American Journal of Solids and Structures; 6:169-183 [34] K K Ang, M T Tran, and V H Luong (2013), “Track vibrations during acceleration and deceleration phases of high-speed rails”, The Thirteenth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction EASEC-13, Sapporo, Japan [35] T M Thi, K K Ang and L V Hai (2013), “Dynamic analysis of highspeed rail system on two-parameter elastic damped foundation”, International Conference on Advanced Computing and Applications ACOMP, Ho Chi Minh City, Vietnam Tài liệu tham khảo [36] 56 X Lei and J Wang (2013), “Dynamic ananlysis of the train and slab track coupling system with finite element in a moving frame of reference”, Journal of Vibration and Control, 20(9):1301-1317 [37] Cao, T N T et al (2017), “Dynamic analysis of three-dimensional highspeed train-track model using moving element method”, Advances in Structural Engineering, p 136943321773376 [38] Vosoughi A.R, Malekadeh P, Razi H (2013), “Response of moderately thick laminated composite plates on elastic foundation subjected to moving load”, Composite Structures, vol.97, pp 286-295 [39] D.P Makhecha, M Ganapathi*, B.P Patel (2001), “Dynamic analysis of laminated composite plates subjected to thermal/mechanical loads using an accurate theory”, Composite Structures, vol 51, pp 221-236 [40] Malekzadeh K, Khalili S.M.R, Abbaspour P (2010), “Vibration of nonideal simply supported laminated plate on an elastic foundation subjected to in-plane stresses”, Composite Structures, vol 92, pp 1478-1484 [41] Zenkour A M, Allam M N M, Radwan A F (2013), “Bending of crossply laminated plates resting on elastic foundations under thermomechanical loading”, International Journal of Mechanics and Materials in Design 2013; DOI:10.1007/s10999-012-9212-8 [42] Shen H.S (2000), “Nonlinear analysis of composite laminated thin plates subjected to lateral pressure and thermal loading and resting on elastic foundations”, Composite Structures, vol 49, pp 115-128 [43] Lal A, Singh B.N, Kumar R (2008), “Nonlinear free vibration of laminated composite plates on elastic foundation with random system properties”, International Journal of Mechanical Sciences, vol 50, pp 1203-1212 [44] Chien R.D, Chen C.S (2006), “Nonlinear vibration of laminated plates on an elastic foundation”, Thin-Walled Structures, vol 44, pp 852-860 [45] Pirbodaghi T, Fesanghary M, Ahmadian M.T (2011), “Non-linear vibration analysis of laminated composite plates resting on non-linear elastic foundations”, Journal of the Franklin Instute, vol 348, pp 353-368 Tài liệu tham khảo [46] 57 Huang X.L, Zheng J.J (2003), “Nonlinear vibration and dynamic response of simply supported shear deformable laminated plates on elastic foundations”, Engineering Structures, vol 25, pp 1107-1119 [47] Lee S.Y, Yhim S.S (2004), “Dynamic analysis of composite plates subjected to multimoving loads basedonathirdorder theory”, International Journal of Solids and Structures, vol 41, pp 4457–72 [48] T Takizawa (1985), “Deflection of a floating sea ice sheet induced by a moving load”, Cold Reg Sci Technol., vol 11, pp 171–180 [49] R J Hosking and A D Sneyd (1966), “Waves due Vehicle on floating ice sheets”, in 9th Australasian Fluid Mechanics Conference, AuckLan, pp 51–54 [50] D Eyre (1977), “The flexural motions of a floating ice sheet induced by moving vehicles”, J Glaciol., vol 19, no 81, pp 555–570 [51] T Takizawa (1988), “Response of a floating sea ice sheet to a steadily moving load”, J Geophys Res., vol 93, no 5, pp 5100–5112 [52] Đinh Hà Duy (2013), “Phân tích ứng xử động tàu cao tốc có xét đến độ cong ray tương tác đất nền”, Luận văn thạc sỹ, ĐH Bách Khoa Tp.HCM [53] Lê Tuấn Anh (2013), “Phân tích ứng xử động tàu cao tốc có xét độ nảy bánh xe tương tác đất nền”, Luận văn thạc sỹ, ĐH Bách Khoa Tp.HCM [54] Lương Văn Hải, Đinh Hà Duy, Trần Minh Thi (2013), “Phân tích ứng xử tàu cao tốc có xét đến độ cong ray tương tác với đất sử dụng phương pháp phần tử chuyển động”, Tạp chí Xây dựng 2013; 8:57-59 [55] N X Vu, L V Hai and N C Huan (2016), “Dynamic Analysis Of Very Large Floating Structures (VLFS) Subjected To Both Sea Waves And Moving Loads Using Moving Element Method”, Người Xây Dựng Số Tháng 11 & 12 – 2016, Trang 61 – 67 [56] C T N Than, N X Vu, N C Huan, L V Hai, T M Thi (2017), “A Moving Element Method For The Dynamic Analysis Of Composite Plate Resting On A Pasternak Foundation”, in ACOME2017, pp 2–4 Tài liệu tham khảo [57] 58 L V Hai, N X Vu, C T N Than and T M Thi (2018), “A Moving Element Method For Hydroelastic Response Of A Floating Thin Plate Due To A Moving Load”, in ACMSM25 [58] N X Vu, L V Hai and C T N Than (2018), “Effect Of Compression And Anisotropy On Deflection Of A Floating Runway Due To A Moving Load”, in ACMSM25 [59] J N Reddy, Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells Theory and Analysis CRC Press LLC, 2000 N.W Corporate Blvd., Boca Raton, Florida 33431 [60] https://www.intechopen.com/books/recent-studies-in-perturbationtheory/green-function [61] Ang, K K and Dai, J (2013), “Response analysis of high-speed rail system accounting for abrupt change of foundation stiffness”, Journal of Sound and Vibration Elsevier, 332(12), pp 2954–2970 doi:10.1016 [62] D Nguyen, V H and Duhamel (2008), “Finite element procedures for nonlinear structures in moving coordinates Part II: Infinite beam under moving harmonic loads”, Computers and Structures, 86(21–22), pp 2056– 2063 doi: 10.1016/j.compstruc.2008.04.010 [63] Szilard, R (2004), “Theories and aplications of plate analysis: classical”, Numerical and engineering methods Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc [64] Jin, J Z and Xing, J T (2007), “Transient dynamic analysis of a floating beam-water interaction system excited by the impact of a landing beam”, Journal of Sound and Vibration, 303(1–2), pp 371–390 doi: 10.1016/j.jsv.2007.01.026 [65] Bài giảng Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn – PGS TS Chu Quốc Thắng [66] Newmark N.M (1989), “A method of computation for structural dynamics”, Journal of the Engineering Mechanics Division ASCE Tài liệu tham khảo [67] 59 Jin, Jingzhe (2007), “A mixed mode function - boundary element method for very large floating structure - water interaction systems excited by airplane landing impacts” Doctoral Thesis, 347pp [68] T Takizawa (1988), Response of a Floating Sea Ice Sheet to a Steadily Moving Load, J Geophys Res., vol 93, no 5, pp 5100–5112 [69] W S Nugroho, K Wang, R J Hosking, and F Milinazzo (1999), “Timedependent response of floating flexible plate to an implusively-started steadily moving load”, J Fluid Mech., vol 381, pp 337–355 [70] Nguyễn Tấn Cường (2011) “Phân tích dao động đàn nhớt xét đến khối lượng vật chuyển động”, Luận văn thạc sỹ, ĐH Bách Khoa Tp.HCM [71] R E S Ismail (2016), “Time-domain three dimensional BE-FE method for transient response of floating structures under unsteady loads” Lat Am J Solids Struct , vol.13, no 7, pp 1340–1359 Phụ lục 60 PHỤ LỤC Một số đoạn mã lập trình Matlab %% Read file input clc tic % No.file ifile=0; fprintf('No.file %d',ifile); % NameProblem='Takizawa_Veryfied'; display('Input'); %INPUTC : Input data % Material E11=11.9e6 ; % Young’s Modulus % EI = 17.53*12/(1.95*0.0545^3) 11.9e6 5e5 % KN/m2 E22=0.5*E11; E=sqrt(E11*E22); nuy31=0.13;nuy32=0.13; % Possion’s ratio nuy=sqrt(nuy31*nuy32); % alpha=45; %(0 15 30 45) % nuy31=sqrt(Ex*E22)*nuy/E22; % nuy32=sqrt(E11*E22)*nuy/E11; G12=sqrt(E11*E22)/2/(1+sqrt(nuy31*nuy32)); m=0.256; % Bulk destiny, ratio with destiny of water Ref: 0.256 0.923 0.894 hs=5.7; % Thickness of plate % m 0.0545 5.7 nmode=7; % Number of vibrational modes g=10; % Gravitational acceleration % m/s^2 r=1; % Water density % T/m3 1000 kw=10; cf=0.4*2*(g*r*m*hs)^(1/2); Px=0;Py=0;Pxy=0; D11=E11*hs^3/12/(1-nuy31*nuy32); D22=E22*hs^3/12/(1-nuy31*nuy32); D=sqrt(D11*D22); % Flexural rigidity of plate % Structual damping tysocan=0; % Damping ratio % Geometry Ls=2000; %150 4000 2000 bs=2000; %50 3000 2000 M_Ls=Ls; % Length of structure % m 9.75 300 M_bs=bs; % Width of structure % m 60 1.95 M_Lt=M_Ls; % Length of fluid domain M_Bt=M_bs; % Width of fluid domain h=300; % Depth of fluid domain % m % Type of math: 1:Constant panel, 2:Linear Panel type=2; % Virtual damping L0=500; %500 gamma=100*2*(g*r*m*hs)^(1/2); %3700 delta=Ls/2-L0; % Type analysis typeanalysis='transiant'; % 'transiant' 'quasi-static' Sym='No'; % Characteristic parameters Phụ lục 61 lamdc=2*pi*(D*M_bs/(r*g))^(1/4); % The characteristic length Suzuki 2*pi*(D*M_bs/(10))^(1/4) Ldc=(D/(r*g))^(1/4); % The characteristic length (D/(r*g))^(1/4); % Takizawa % Cmin=1.325*sqrt(g*Ldc); % The minimun critical phase speed, deep water Cgmin=0.8779*(g^3*D/r)^(1/8); % The minimum group critical phase speed, deep water LambdaC=0.1*2*pi*Ldc; % Takizawa % HesocanBf=cf/2/(g*r*m*hs)^(1/2); % Takizawa % HesocanBVir=gamma/2/(g*r*m*hs)^(1/2); %% - Mesh -dx=20;dy=40;dz=1; %DX 40 20 10 DY 40 DZ dxext=4*dx; M_nx=2*fix(M_Ls/2/dx); %Number of panel in x direction: M_ny=2*fix(M_bs/2/dy); %Number of panel in y direction: M_nz=fix(h/dz); %Number of panel in z direction: nomtype=['thinplate4node'];% Type of structural element used in problems %% Moving load v=0; % Speed of load (m/s) [20 27 34 37 40 45 50] Cmin=34 %%% P0=3883.54; % kN [7501 3883.54] (Basic parameters of Boeing 747-400 airplane (BOEING webpage)) positionP0_real=[0.3*Ls,bs/2]; positionP0=[M_Ls/2,M_bs/2]; %% Set time tmin=0;dt=1e-1;tmax=50; t=[tmin:dt:tmax]; Timedata=[tmin tmax dt]; %% Run NameProblem=[NameProblem '_' typeanalysis]; MEM_BEM_MainProgram_Compositeplate_Green_Deep_water toc Lý lịch trích ngang 62 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: TRỊNH ĐỨC TUẤN Ngày, tháng, năm sinh: 25/08/1993 Nơi sinh: Bạc Liêu Địa liên lạc: ĐTDĐ: 0943 122 866 Email: 1670103@hcmut.edu.vn QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2011 – 2016: Kỹ sư Xây dựng, Trường Đại học Cần Thơ 2016 – 2019: Học viên cao học chuyên ngành Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp, Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM ... dựng dân dụng công nghiệp Mã số: 60580208 I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích động lực học composite chịu tải trọng di động sử dụng phương pháp BEM- MEM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Trình bày sở lý thuyết composite, ... khác đến ứng xử động Cả hai phần sử dụng phương pháp BEM – MEM Luận văn tập trung khảo sát toán composite chịu tải trọng động dựa phương pháp BEM – MEM Các thông số nổi, tải trọng chất lỏng thể... cộng [33] sử dụng phương pháp MEM để phân tích dao động ngẫu nhiên Kirchhoff Kelvin chịu tải trọng di động sử dụng phần tử tứ giác Ang cộng [34] sử dụng MEM để khảo sát đến dao động đường khoảng