Vận dụng hàm free surface green trong phân tích ứng xử tấm nổi có liên kết đàn hồi với đáy biển trong điều kiện sóng tới

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ HỒNG HƯNG VẬN DỤNG HÀM FREE - SURFACE GREEN TRONG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ TẤM NỔI CÓ LIÊN KẾT ĐÀN HỒI VỚI ĐÁY BIỂN TRONG ĐIỀU KIỆN SĨNG TỚI Chun ngành: Xây Dựng Cơng Trình Dân Dụng Công Nghiệp Mã số ngành : 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp.HCM, 12 - 2018 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 : PGS.TS LƯƠNG VĂN HẢI TS TRẦN MINH THI Cán chấm nhận xét : PGS.TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN TẤN CƯỜNG Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày 13 tháng 01 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Bùi Công Thành - Chủ tịch Hội đồng TS Nguyễn Hồng Ân - Thư ký PGS.TS Nguyễn Trọng Phước - Ủy viên (Phản biện 1) TS Nguyễn Tấn Cường - Ủy viên (Phản biện 2) PGS.TS Nguyễn Trung Kiên - 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 BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ HỒNG HƯNG MSHV: 1670034 Ngày, tháng, năm sinh: 03/08/1993 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Xây Dựng Cơng Trình Dân Dụng Công Nghiệp Mã số: 60 58 02 08 I TÊN ĐỀ TÀI: Vận dụng hàm Free – Surface Green phân tích ứng xử có liên kết đàn hồi với đáy biển điều kiện sóng tới II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Trình bày sở lý thuyết, thiết lập ma trận khối lượng ma trận độ cứng cho tấm, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn phương pháp phần tử biên Trình bày sở lý thuyết phân tích hydroelastic, sử dụng kết hợp phần tử hữu hạn phần tử biên cho chịu tải trọng sóng biển dịng chảy Phát triển thuật tốn, lập trình tính tốn Kiểm tra độ tin cậy chương trình cách so sánh kết với báo tham khảo Tiến hành thực ví dụ số nhằm khảo sát ảnh hưởng nhân tố quan trọng đến ứng xử kết cấu có liên kết đàn hồi với đáy biển, từ rút kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/07/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/12/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS LƯƠNG VĂN HẢI TS TRẦN MINH THI Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) PGS.TS LƯƠNG VĂN HẢI BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) TS TRẦN MINH THI TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG (Họ tên chữ ký) i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp nằm hệ thống luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả tự nghiên cứu, biết cách giải vấn đề cụ thể đặt thực tế xây dựng v.v Đó trách nhiệm niềm tự hào học viên cao học Để hoàn thành Luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận nhiều giúp đỡ từ tập thể cá nhân Tôi xin ghi nhận tỏ lòng biết ơn tới tập thể cá nhân dành cho tơi giúp đỡ q báu Đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS TS Lương Văn Hải thầy TS Trần Minh Thi Hai thầy đưa gợi ý để hình thành nên ý tưởng đề tài, góp ý cho tơi nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận nghiên cứu hiệu Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM truyền dạy kiến thức q giá cho tơi, kiến thức thiếu đường nghiên cứu khoa học nghiệp sau Tôi xin gửi lời cảm ơn đến NCS Nguyễn Xuân Vũ giúp đỡ nhiều trình thực Luận văn Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để bổ sung kiến thức hồn thiện thân Xin trân trọng cảm ơn Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 Võ Hồng Hưng ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Biển hải đảo có vị trí vai trị đặc biệt quan trọng kinh tế, trị, xã hội, quốc phòng an ninh hầu hết quốc gia giới Việt Nam quốc gia nằm ven Biển Đông với số biển cao gấp lần số biển trung bình tồn cầu nên cần có phát triển vững thân thiện với môi trường Trong thời gian gần đây, kết cấu siêu lớn (Very Large Floating Structures, VLFSs) điển sân bay nổi, cầu nổi, chí thành phố nhận quan tâm lớn từ phủ nước ven biển nhà khoa học Bên cạnh đó, kết cấu có ưu điểm tiết kiệm chi phí khơng phải đóng cọc khơng gây hại mơi trường khơng phải bơm bùn cát đảo nhân tạo, v.v Luận văn tập trung phân tích ứng xử kết cấu siêu lớn có bố trí liên kết đàn hồi với đáy biển chịu tác động tải sóng tới tìm giá trị độ cứng tối ưu cho hệ neo trường hợp khác Thường kết cấu có kích thước vô lớn, ứng xử – môi trường nước vô phức tạp tác động yếu tố mơi trường xung quanh (gió, nước, sóng biển, dịng chảy, v.v.) Luận văn tập trung phân tích ứng xử kết cấu cách: phần kết cấu phân tích theo lý thuyết Reissner – Mindlin, mơ hình tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn FEM (Finite Element Method) sử dụng phần tử tứ giác nút Phần nước biển mơ hình tính tốn phương pháp phần tử biên BEM (Boundary Element Method) Phần tính tốn Luận văn mơ phần mềm máy tính, kết chương trình máy tính kiểm chứng với kết nghiên cứu trước Sau tiến hành khảo sát mức độ ảnh hưởng hệ neo đàn hồi lên thay đổi thông số bước sóng, góc sóng tới, độ sâu tấm, kích thước độ cứng hệ neo Kết khảo sát cho thấy có liên kết đàn hồi với đáy biển có xu hướng làm giảm chuyển vị nội lực so với kết cấu liên kết đàn hồi với đáy biển Giá trị độ cứng liên kết đàn hồi thay đổi hàm mục tiêu chuyển vị, momen phụ thuộc vào bước sóng, góc sóng tới, độ sâu kích thước Tuy nhiên, cần nhiều nghiên cứu để tận dụng tối đa ảnh hưởng hệ neo đàn hồi lên iii SUMMARY Sea and islands play an importantant role in the economy, politics, society, defence and security of most countries in the world Vietnam, a country along the South East Asia Sea has a sea index being times higher than the global average sea index, so it needs a sustainable and environmentally friendly development Recently, a very large floating structure system (VLFSs), such as floating airports, floating bridges, even floating cities, has received great attention from the governments of coastal countries and scientists as well Besides, floating structure has the advantage of cost saving because it does not have to pile, not cause environmental damage and not having to pump mud and sand like artificial islands, etc This thesis focuses on analyzing the behavior of very super large floating structures with elastic anchor with the seabed when it is impacted by the incoming wave load and finding the optimal hardness value for the plate anchoring system in the cases different Normally, these structures are extremely large in size, the behavior between floating plates - water environment is extremely complicated under the impact of surrounding environmental factors (wind, water, waves, currents, etc.) The dissertation also analyze the behavior of floating sheet structures by: the sheet structure is analyzed according to Reissner - Mindlin plate theory, Finite Element Method (Finite Element Method) used 9-element quadrilateral element Seawater is modeled by Boundary Element Method (BEM) The calculation section of the Dissertation is simulated by computer software, the computer program results are verified with previous research results We conduct a survey on the influence of the elastic anchor system on the plate when changing parameters such as wavelength, incident wave angle, depth of the plate, size of the plate and anchor system stiffness Survey results show that sheets with elastic bonding with the seabed tend to reduce displacement and internal force compared to floating sheet structures with no elastic bonding to the seabed The hardness value of the elastic link changes in each function of displacement, torque and depends on the wavelength, the incident wave angle, the depth of the plate and the size of the plate However, more research is needed to take the most advantages of the effect of elastic anchors on floating plates iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn PGS TS Lương Văn Hải TS Trần Minh Thi Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm cơng việc thực Tp HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2018 Võ Hồng Hưng iv MỤC LỤC LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix MỘT SỐ KÝ HIỆU VIẾT TẮT x CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Ưu điểm 1.1.3 Ứng dụng 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.2.1 Các công trình nghiên cứu nước 1.2.2 Các cơng trình nghiên cứu giới 1.3 Mục tiêu hướng nghiên cứu 11 1.4 Cấu trúc Luận văn 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Giới thiệu toán giả thiết 13 2.2 Hệ neo đàn hồi 15 2.3 Tổng quan phần tử hữu hạn 15 2.3.1 Lý thuyết dày Mindlin phần tử hữu hạn cho 16 2.3.2 Phương trình chuyển động 18 2.3.3 Biểu diễn nghiệm tần số 19 2.3.4 Phần tử hữu hạn cho Mindlin để giải chuyển động 20 2.3.5 Kết thành phần nội lực 24 v 2.4 Phương pháp phần tử biên BEM 25 2.4.1 Tổng quan BEM 25 2.4.2 Lý thuyết sóng tuyến tính 27 2.4.3 Phương pháp tích phân biên 28 2.4.4 Áp lực động lực học 31 2.4.5 Giải phương trình tương tác 31 2.5 Lưu đồ tính toán 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ 36 3.1 Bài tốn 1: Kiểm chứng chương trình máy tính 38 3.1.1 Khảo sát ứng xử với khơng có liên kết với đáy biển điều kiện sóng tới 38 3.1.2 Khảo sát ứng xử với liên kết đàn hồi với đáy biển Kiểm chứng kết phần mềm SAP2000 40 3.1.3 Kiểm tra hội tụ toán với liên kết đàn hồi với đáy biển 42 3.2 Bài toán 2: Khảo sát ứng xử với bước sóng khác 44 3.2.1 Khảo sát giá trị chuyển vị thay đổi tham số độ cứng k mi 45 3.2.2 Khảo sát giá trị nội lực thay đổi tham số độ cứng kmi 49 3.3 Bài toán 3: Khảo sát ứng xử thay góc sóng tới 52 3.3.1 Khảo sát giá trị chuyển vị thay đổi tham số độ cứng k mi 53 3.3.2 Khảo sát giá trị nội lực thay đổi tham số độ cứng k mi 58 3.4 Bài toán 4: Khảo sát ứng xử thay đổi độ sâu mực nước 60 3.4.1 Khảo sát giá trị chuyển vị thay đổi tham số độ cứng k mi 60 3.4.2 Khảo sát giá trị nội lực thay đổi tham số độ cứng k mi 62 3.5 Bài toán 5: Khảo sát ứng xử thay đổi kích thước tấm63 3.5.1 Khảo sát giá trị chuyển vị thay đổi tham số độ cứng k mi 64 3.5.2 Khảo sát giá trị nội lực thay đổi tham số độ cứng kmi 66 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 4.1 Kết luận 68 vi 4.2 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 75 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 86 Tài liệu tham khảo [10] 72 Kashiwagi, M (1998) A B-spline Galerkin scheme for calculating the hydroelastic response of a very large floating structure in waves J Mar Sci Technol; 3, pp 37–49 [11] Ohmatsu, S (1998) Numerical calculation of hydroelastic behavior of VLFS in time domain, Hydroelasticity in Marine Technology, 89-97 [12] Yago, K and Endo, H (1996) On the hydroelastic response of boxshaped floating structure with shallow draft Journal of the Society of Naval Architects of Japan 180: 341-352 [13] Endo H, Yago K (1999) Time-history response of a large floating structure subjected to a dynamic load (in Japanese) Journal of the Society of Naval Architect of Japan 186:369–376 [14] Endo, H (2000) The behavior of a VLFS and airplane during takeoff/landing run in wave conditions, Marine struc-ture, 13, 477-491 [15] Kashiwagi, M (2000) Research on hydroelastic responses of VLFS: Recent progress and future work International Journal of Offshore and Polar Engineering 10(2): 81–90 [16] Watanabe, E., Wang, C M., Utsunomiya, T and Moan, T (2004b) Very large floating structures: Applications, analysis and design CORE Report National University of Singapore, Singapore [17] Watanabe, E., Utsunomiya, T and Kubota, A (2000) Analysis of wave-drift damping of a VLFS with shallow draft Marine Structures 13(2000): 383397 [18] Wang, C M., Xiang, Y., Utsunomiya, T and Watanabe, E (2001) Evaluation of modal stress resultants in freely vibrating plates International Journal of Solids and Structures 38(36–37): 6525–6558 [19] Wang, C.D, Meylan, M.H (2004) A higher order coupled boundary element and finite element method for the wave forcing of a floating elastic plate [20] Lee, D H and Choi, H S (2003) Transient hydroelastic response of very large floating structures by FE-BE hybrid method, Proceeding of Thirteenth Tài liệu tham khảo 73 International Offshore and Polar Engineering Conference, Hawaii, May 2530, ISOPE, 100-105 [21] Kashiwagi, M (2004) Transient responses of a VLFS during landing and take-off of an airplane, Journal Material Science and Technology, 9, 14-23 [22] Qiu, L and Liu, H (2007) Three-dimensional time-domain analysis of very large floating structures subjected un-steady external loading, Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 129 (2), 21- 28 [23] Qiu, L (2009) Modeling and simulation of transient responses of a flexible beam floating in finite depth water under moving loads, Applied Mathematical Modeling, 33, 1620-1632 [24] Cheng, Y., Zhai, GJ and Ou, JP., (2014) Direct time domain numerical analysis of transient behavior of a VLFS during unsteady external loads in waves condition, Abstract and Applied Analysis, 1-17 [25] Kashiwagi, M (2000) A time-domain mode-expansion method for calculating transient elastic responses of a pontoon-type J Mar Sci Technol 5, 89–100 [26] Ismail, R E S (2016) Time-Domain Three Dimensional BE-FE Method for Transient Response of Floating Structures Under Unsteady Loads Lat Am j solids struct, vol.13, n.7, pp.1340-1359 [27] Hamamoto, T., Suzuki, A and Fujita, K 1997 Hybrid dynamic analysis of large tension legfloating structures using plate elements Proceedings of 7th International Offshore and Polar Engineering Conference Honolulu, HI, 285-292 [28] T.i Khabakhpasheva, A.A Korobkin, Hydroelastic behavior of compound floating plate in waves, Journal of Engineering Mathematics; 44:21-40, 2002 [29] Wang, C.M, Tay, Z.Y (2011) Very Large Floating Structures: Applications, Research and Development Tài liệu tham khảo [30] 74 H.P Nguyen, J Daia, C.M Wangb, K.K Anga, V.H Luong Reducing hydroelastic responses of pontoon-type VLFS using vertical elastic mooring lines [31] Maeda H, Ikoma T, Masuda K, Rheem CK Time-domain analyses of elastic response and second-order mooring force on a very large floating structure in irregular waves Marine Structures 2000; 13:279–99 [32] Takaki M, Gu X Motions of a floating elastic plate in waves J Soc Naval Arch Japan 1996; 180: 331–9 [33] N M Newmark (1959) A method of computation for structural dynamics Journal of the Engineering Mechanics, 85:67-94 [34] J N Newman, C H Lee, Boundary – Element Methods in Offshore Structure Analysis, Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2002 Phụ lục 75 PHỤ LỤC Một số đoạn mã lập trình Matlab DATA nomtype=['plate9 ']; % - Reading of the coordinatesx y % - Reading of the connectivities/elementarytype ndln=3;ndle=27; nnt=size(vcor,1);nnel=size(kconec,2);nelt=size(kcon ec,1);ndlt=nnt*ndln; ktypel=ones(1,nelt); % - Speed % v=50; % Do cung day noi kw=r*g; % - Properties %[ m E nuy - day- - day noi] %l2b: ro,0, 0, 0,thickness,fsx,fsy vprelg=[ m*r E nuy hs 0 kw ]; nprel=8; kprop=ones(1,nelt); Do cung kmi km=1000 n=size(Ks,1); Kf1=sparse(n,n); Kf2=sparse(n,n); Kf3=sparse(n,n); xcor = vcor(:,1); ycor = vcor(:,2); % nhung vi tri trung voi vi tri neo for i=1:length(vitrineo) for j=1:size(vcor,1) if vcor(j,1)==vitrineo(i,1) && vcor(j,2)==vitrineo(i,2) vitri=3*j-2; Kf1(vitri,vitri)=km; end end Phụ lục 76 end % nhung vi tri trung theo phuong x, khac theo phuong y for i=1:length(vitrineo) for j=1:size(vcor,1) if vcor(j,1)==vitrineo(i,1)&&vcor(j,2)~=vitrineo(i,2) chiso_y=find(xcor==vitrineo(i,1)); toado_y=zeros(length(chiso_y),1); for k=1:length(chiso_y) toado_y(k)=ycor(chiso_y(k)); end %tim vi tri gan vi tri neo nhat [m1,m2]=min(abs(toado_y-vitrineo(i,2))); a=chiso_y(m2); vitri_1=3*a-2; if m1~=0 Kf2(vitri_1,vitri_1)=km; else Kf2(vitri_1,vitri_1)=0; end end end end % nhung vi tri trung tmheo phuong y, khac theo phuong x for i=1:length(vitrineo) for j=1:size(vcor,1) if vcor(j,1)~=vitrineo(i,1)&&vcor(j,2)==vitrineo(i,2) chiso_x=find(ycor==vitrineo(i,2)); toado_x=zeros(length(chiso_x),1); for k1=1:length(chiso_x) toado_x(k1)=xcor(chiso_x(k1)); end Phụ lục 77 %tim vi tri gan vi tri neo nhat [m11,m22]=min(abs(toado_xvitrineo(i,1))); b=chiso_x(m22); vitri_2=3*b-2; if m11~=0 Kf3(vitri_2,vitri_2)=km; else Kf3(vitri_2,vitri_2)=0; end end end end Kf=Kf1+Kf2+Kf3 Mainprogram % Luan van tot nghiep Cao hoc - Dai hoc Bach Khoa TPHCM % CBHD: PGS.TS Luong Van Hai, NCS.Nguyen Xuan Vu % Tac gia: NCS.Nguyen Xuan Vu %% - % ^ y % % | | | % Wave | | | % -> | | > x B % | | | % | | | % echo off % Read file input clc display('Input'); %INPUTC : Input data global K h lamda Ls D bs global omega k0 m % Data of structure % Material E=11.9e6; % KPa Phụ lục 78 nuy=0.13; m=0.25; % ratio of mass density of water sican=0.06; % Dimension and geometric properties Ls=300; % m 300 60 hs=2; % m bs=60; % m B/Ls: 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 ds=0.5; % m D=E*hs^3/(12*(1-nuy^2)); % Tm3/s2 % S nmode=35; %% - Data of water wave -T=6.15; % 6.15 8.7 9.667 10.6347 12.35 14 omega=2*pi/T; g=10; % m/s^2 K=omega^2/g; h=58.5; % 20 % syms x % xi=abs(double(vpasolve(x*tanh(x*h)==K,x)));(Matlab 2015a) fun=@(x) x.*tanh(x.*h)-K; % Matlab 2015b xi=fsolve(fun,K); k0=xi; % Note: Warning lamda=2*pi/k0; % 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 lam=lamda/Ls; r=1; % T/m2 % Incident wave Aw=1; % 10 20 mm Phi0=g*Aw/omega; theta=15*pi/180; % degree 15 30 45 60 75 90 %% - Mesh -nx=25;ny=10; [vectorX,vectorY,vectorZ,Xpanel,Ypanel,Zpanel,kcone cpanel,X,Y,Z,XM,YM,ZM,N]=Meshpanel(nx,ny,Ls,bs); % hold off Phụ lục 79 % hold on % for i=1:size(kconecpanel,1) % plot(vectorX(kconecpanel(i,:)),vectorY(kconecpanel( i,:))); % end % hold off [vcor,kconec]=updatemeshplate9(kconecpanel,X,Y); Centerline=[0:Ls/nx:Ls]; ix=[]; for i=1:size(Centerline,2) ix=[ix find(Xpanel==Centerline(i))]; end Node_Centerline= find(Ypanel(ix)==bs/2); %% Matrix of Structure VLFS display('Matrix of Structure VLFS'); % Forming table used for analysis nomtype=['plate9 ']; % Type of structural element used in problems ndln=3; ndle=27; % Total number of element nnt=size(vcor,1);nnel=size(kconec,2);nelt=size(kcon ec,1); ndlt=nnt*ndln; ktypel=ones(1,nelt); % Type of element kw=r*g; % - Properties vprelg=[m*r E nuy hs 0 kw ]; % Array contains properties of element's groups nprel=8; % Total properties using for analysis kprop=ones(1,nelt); % Index of properties group for each element % lamdc=2*pi*(D*bs/(10))^(1/4); % The characteristic length % Construct FEM matrix vitrineo=[0 0;0 30;0 60]; display('Matrix of Structure VLFS'); [Ks,Kw,M,~,vfg,PHI,PHIw,EIGV,ndlt,kcond]=Thickplate (nomtype,vcor,kconec, [],ktypel,vprelg,kprop,nmode,0); tinhkdanhoi Ksw=sparse(Ks+Kw+Kf); % Plate stiffness matrix Phụ lục 80 %tinhchuyenvitinh Ms=M; % Plate mass matrix Meshpanel function [vectorX,vectorY,vectorZ,Xpanel,Ypanel,Zpanel,kcone cpanel, X,Y,Z,XM,YM,ZM,N]=Meshpanel(nx,ny,Ls,bs) % Return % X = coordinate x of quadrilateral panel's vertex, format : matrix 1xn % Y = coordinate y of quadrilateral panel's vertex, format : matrix 1xn % Z = coordinate z of quadrilateral panel's vertex, format : matrix 1xn % XM= coordinate x of quadrilateral panel's center, format : Vector % YM= coordinate y of quadrilateral panel's center, format : Vector % ZM= coordinate z of quadrilateral panel's center, format : Vector % vectorX = coordinate x of quadrilateral panel's vertex, format : Vector % vectorY = coordinate y of quadrilateral panel's vertex, format : Vector % vectorZ = coordinate z of quadrilateral panel's vertex, format : Vector % Xpanel = coordinate x of quadrilateral panel's vertex, meshgrid format of MATLAB % Ypanel = coordinate y of quadrilateral panel's vertex, meshgrid format of MATLAB % Zpanel = coordinate z of quadrilateral panel's vertex, meshgrid format of MATLAB % N = total number of panels % kconecpanel = connective table of the panels % Agurments % nx = number of panel in the direction of x % ny = number of panel in the direction of y Phụ lục 81 % Ls = lengthen of Rectangular VLFS % bs = width of Rectangular VLFS % by Xuan Vu Nguyen % *************************************************** ********************** % Coordinate [Xpanel,Ypanel]=meshgrid(0:Ls/nx:Ls,0:bs/ny:bs); Zpanel=ones(size(Xpanel)); %surf(Xpanel,Ypanel,Zpanel) daspect([1,1,0.02]) vectorX=reshape(Xpanel,[],1); vectorY=reshape(Ypanel,[],1); vectorZ=reshape(Zpanel,[],1); % Connective connective=[]; for i=1:nx for j=1:ny connective=[connective;[j j+ny+1 j+1+ny+1 j+1 ]+(ny+1)*(i-1)]; end end % N: Number of boundary nodes=number of element % L: Number of internal points where the funtion is calculated N=size(connective,1); % Read coordiantes of extrem points of the boundary element in array X and % y X=vectorX'; Y=vectorY'; Z=vectorZ'; % Read conective of boundary elements kconecpanel=connective; % Compute the control nodal coordinates and store in arrays XM and YM XM=zeros(size(kconecpanel,1),1); YM=zeros(size(kconecpanel,1),1); ZM=zeros(size(kconecpanel,1),1); for i=1:size(kconecpanel,1) XM(i,:)=mean(X(kconecpanel(i,:))); YM(i,:)=mean(Y(kconecpanel(i,:))); Phụ lục 82 ZM(i,:)=mean(Z(kconecpanel(i,:))); end; Thickplate CALCULATING FEM MATRIX OF THICK PLATE MODEL IN FIXEDCOORDINATE SYSTEM % Input: % nomtype: Type of structural element used in problems (string) % vcor: 9-node’s coordinate of nodes (size(number of vertexes x 2) ) % kconec: Specify each element (size (number of panels x 9)) % ktypel: Type of element (size(1 x Index of type of structural element groups)) % vprelg: Array contains properties of element's groups (size(Ngroup x N properties)) % kprop: Index of properties group for each element (size(1 x Index of properties groups)) % bcdof: Degrees of freedom imposing clamped conditions (size(1 x % Degrees of freedom )) % Ouput: % K: the global sprase stiffness matrix % C: the global sprase damping matrix % M: the global sprase masses matrix % Cs: The generalized damped matrix % vfg: the global vector force % ndlt: Total degree of freedom % kcond: Degree of freedom imposing boundary conditions %% Calculating system’s parameters % - parameters ndln=3; % Degree of free doom of each node nnt=size(vcor,1); % Total number of node nnel=size(kconec,2); % Number of nodes on each element fprintf('Degree of free doom of each node %d.\n',ndln); fprintf('Total number of node %d.\n',nnt); % Number of constrains of system Phụ lục 83 fprintf('Number of constrains of system %d.\n',nbcdof); %% -% - finite element calculation: vke vfe and assembly % - initialization %vkg=zeros(ndlt); %global stiffness matrix %vmg=zeros(ndlt); %global stiffness matrix vfg=zeros(ndlt,1); %global loadvector % - loop on the elements i=[]; j=[]; kij=[]; mij=[]; cij=[]; kwgij=[]; for ie=1:nelt % - localization vector kloce for assembly kloce=[]; for ii=1:nnel if kconec(ie,ii)> kloce=[kloce,(kconec(ie,ii)1)*ndln+[1:ndln]]; end end; % - calculation of vke and vfe: vprel=vprelg(kprop(ie),:); %elementaryproperties [vke,vfe,vme,vkw]=feval([deblank(nomtype(ktypel(ie) ,:)),'_ke'],vcor,kconec,vprel,ie,1); i=[i,kron(ones(1,ndln*nnel),kloce)]; j=[j,kron(kloce,ones(1,ndln*nnel))]; % - assembly of vke kij=[kij;reshape(vke,[],1)]; kwgij=[kwgij;reshape(vkw,[],1)]; % - assembly of vme mij=[mij;reshape(vme,[],1)]; % - assembly of vfe vfg(kloce)=vfg(kloce)+vfe; end %% Ks=sparse(i,j,kij); Phụ lục 84 Kw=sparse(i,j,kwgij); M=sparse(i,j,mij); C=sparse(i,j,0*mij); % Should be modified in further future % - Introduction of the Dirichlet boundaryconditions % Technique demonstrated in section 4.7.2-b: unit termon the diagonal i_re=i;j_re=j; mij_re=mij; % kij_re=kij; kij_re=kij; ic=find(kcond==1); indexi=[]; indexj=[]; if max(size(ic))> else end index=[indexi,indexj]; i_re(index)=[]; j_re(index)=[]; mij_re(index)=[]; kij_re(index)=[]; K_re=sparse(i_re,j_re,kij_re); M_re=sparse(i_re,j_re,mij_re); %% Modal analysis [PHI,EIGV] = eigs(M_re,K_re,nmode); EIGV=(inv(real(EIGV))); [EIGV,Imode]=sort( PHIw=PHI(1:3:end,:); display('finish'); nuy=kn(1:n-1); G=(besselk(0,R*nuy))*(1./(2*pi*(h/2*(1+sin(2*nuy*h)./ (2*nuy*h)))) *cos(nuy*(z+h)).*cos(nuy*(theta+h))).'; lasterm=besselk(0,kn(n)*R)./(2*pi*(h/2*(1+sin(2*kn( n)*h)./(2*kn(n)*h)))) *cos(kn(n)*(z+h)).*cos(kn(n)*(theta+h)); Phụ lục 85 while abs(max(lasterm./G))>1e-6 n=2*n; kn(2:n+1)=[kn(2:end),rootkn(K*h,n/2+1,n)./h]; nuy=kn(1:n-1); i=find(abs(lasterm./G)>1e-6); Gi=(besselk(0,R(i)*nuy))*(1./(2*pi*(h/2*(1+sin(2*nuy*h )./(2*nuy*h)))) *cos(nuy*(z+h)).*cos(nuy*(theta+h))).'; lasterm=besselk(0,kn(n)*R)./(2*pi*(h/2*(1+sin(2*kn( n)*h)./(2*kn(n)*h)))) *cos(kn(n)*(z+h)).*cos(kn(n)*(theta+h)); G(i)=Gi; end G=G+1./(2*pi*R); Lý lịch trích ngang 86 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: VÕ HỒNG HƯNG Ngày, tháng, năm sinh: 03/08/1993 Địa liên lạc: 02, Nguyễn Hiến Lê, Q Tân Bình, Tp HCM ĐTDĐ: 0936779791 Email: vohonghungbk@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2011 – 2016: học đại học Đại học Bách Khoa Tp HCM 2016– 2018: học cao học Đại học Bách Khoa Tp HCM Nơi sinh: Bình Định ... • Phân tích ảnh hưởng sóng biển dòng chảy đến ứng xử kết cấu ➢ Bài toán 2: Khảo sát ứng xử với liên kết đàn hồi đáy biển với bước sóng khác ➢ Bài tốn 3: Khảo sát ứng xử với liên kết đàn hồi đáy. .. đáy biển với góc sóng tới khác Kết phân tích số 38 ➢ Bài tốn 4: Khảo sát ứng với liên kết đàn hồi đáy biển theo độ sâu khác bước sóng λ=120m ➢ Bài tốn 5: Khảo sát ứng với liên kết đàn hồi đáy biển. .. Xây Dựng Cơng Trình Dân Dụng Công Nghiệp Mã số: 60 58 02 08 I TÊN ĐỀ TÀI: Vận dụng hàm Free – Surface Green phân tích ứng xử có liên kết đàn hồi với đáy biển điều kiện sóng tới II NHIỆM VỤ VÀ NỘI