Nghiên cứu khả năng xác định vị trí, mức độ của vết cắt bởi phổ công suất dao động của dầm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN QUANG LỢI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, MỨC ĐỘ CỦA VẾT CẮT BỞI PHỔ CÔNG SUẤT DAO ĐỘNG CỦA DẦM Chuyên ngành: Cơ Kỹ Thuật Mã số: 60520101 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2020 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học: GS TS NGND NGÔ KIỀU NHI Cán chấm nhận xét 1: TS MAI ĐỨC ĐÃI Cán chấm nhận xét 2: TS TRƯƠNG QUANG TRI Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 11 tháng 01 năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng: TS NGUYỄN TƯỜNG LONG Thư ký hội đồng: PGS TS VŨ CƠNG HỊA Cán phản biện 1: TS MAI ĐỨC ĐÃI Cán phản biện 2: TS TRƯƠNG QUANG TRI Ủy viên hội đồng: GS TS NGND NGÔ KIỀU NHI Xác nhận Chủ tịch hội đồng đánh giá Luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau Luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TpHCM, ngày 11 tháng 01 năm 2020 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN QUANG LỢI Ngày, tháng, năm sinh: 19/09/1991 Chuyên ngành: Cơ Kỹ Thuật MSHV: 1770200 Nơi sinh: BR_VT Mã số: 60520101 1- TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, MỨC ĐỘ CỦA VẾT CẮT BỞI PHỔ CÔNG SUẤT DAO ĐỘNG CỦA DẦM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN  Khảo sát nghiên cứu nước giới đặc trưng nhận dạng xuống cấp dầm cầu  Thiết kế, chế tạo mơ hình thí nghiệm dầm chịu tải di động  Đưa quy trình thí nghiệm thu nhận số liệu dao động mơ hình  Xử lý số liệu, xây dựng phổ công suất  Nghiên cứu khả xác định vị trí, mức độ vết cắt phổ công suất dao động dầm  Tìm mối quan hệ thực nghiệm vị trí, mức độ vết cắt phổ cơng suất dao động dầm  Đánh giá kết độ nhạy thông số đề xuất 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11/02/2019 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 11/01/2020 5- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GS.TS.NGND Ngô Kiều Nhi Nội dung đề cương Luận văn Thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN TRƯỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Khơng có thành xây dựng từ nỗ lực cá nhân mà thiếu vắng hỗ trợ, giúp đỡ từ tập thể Nó khơng phải đích đến mà chặng đường, câu chuyện với nhiều nhân vật tham gia Quyển Luận văn thành từ nỗ lực nghiên cứu tác giả với hướng dẫn, giúp đỡ tận tình Cơ GS TS NGND Ngơ Kiều Nhi anh em Phịng thí nghiệm Cơ học ứng dụng, ĐH Bách Khoa TPHCM – nơi góp phần lớn việc định hình tư khoa học niềm đam mê nghiên cứu tác giả Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô trang bị kiến thức góp phần làm nên Luận văn giúp đỡ tác giả nhiều suốt khóa học Cuối cùng, quan trọng nhất, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, nơi tạo điều kiện vật chất lẫn tinh thần để tác giả đạt thành ngày hôm Tp.HCM, ngày 11 tháng 01 năm 2020 Nguyễn Quang Lợi TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu thực nghiệm quan hệ thông số biểu thị ứng xử học với yếu tố gây suy giảm khả chịu lực dầm Thông số lựa chọn để biểu thị ứng xử học đặc trưng phổ công suất dao động Yếu tố gây suy giảm khả chịu lực số chu kỳ dao động vết cắt Luận văn trình bày việc tổ chức thí nghiệm kết nhận xét quan hệ ứng xử học dầm với yếu tố khảo sát Các nhận xét có ý nghĩa cho việc xây dựng mơ hình tốn sau nhằm phục vụ cho cơng tác dự báo ABSTRACT This thesis experimentally studies on the relationship between mechanic responses and parameters that effected on the reduction of load bearing capacity of beams The selected parameters are representative for the structural capacity The results show that the reduction of load bearing capacity of beams is depended on the time periods and cracks of the structures The studied results and associated discussions in this thesis are significantly helpful for constructing a mathematic model to predict the load bearing capacity of the beam structures.This thesis experimentally studies on the relationship between mechanic responses and parameters that effected on the reduction of load bearing capacity of beams The selected parameters are representative for the structural capacity The results show that the reduction of load bearing capacity of beams is depended on the time periods and cracks of the structures The studied results and associated discussions in this thesis are significantly helpful for constructing a mathematic model to predict the load bearing capacity of the beam structures LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tơi thực Các số liệu, thơng tin, tài liệu trích dẫn sử dụng Luận văn trung thực, có trích dẫn rõ ràng Luận văn nộp Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Tp.HCM, ngày 11 tháng 01 năm 2020 Nguyễn Quang Lợi GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi MỤC LỤC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, MỨC ĐỘ CỦA VẾT CẮT BỞI PHỔ CÔNG SUẤT DAO ĐỘNG CỦA DẦM CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài: 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu: 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 1.3 Ý nghĩa đề tài: 1.4 Tình hình nghiên cứu giới Việt Nam 1.5 Những đặc trƣng động lực học dao động 1.5.1 Tần số 1.5.2 Giảm chấn 10 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Lý thuyết phân tích dao động: 11 2.1.1 Biến đổi Fourier 11 2.1.2 Phổ dao động 12 2.1.3 Hàm đáp ứng tần số 12 2.1.4 Mô men phổ công suất 13 2.2 Đáp ứng phổ hệ tuyến tính 14 CHƢƠNG 3: TỔ CHỨC THÍ NGHIỆM 19 3.1 Mơ hình thí nghiệm: 19 3.2 Tổ chức thí nghiệm: 21 3.3 Kết nghiên cứu 22 3.3.1 Số liệu thí nghiệm 22 CHƢƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU 24 4.1 Xử lý số liệu thí nghiệm 24 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi 4.1.1 Đồ thị Phổ Công Suất dao động 24 4.1.2 Đồ thị moment Phổ Công Suất 53 4.1.2.1 Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc trục đứng ngang vùng max kênh 53 4.1.2.2 Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc trục đứng ngang vùng max kênh 58 4.1.2.3 Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc trục đứng ngang vùng max kênh 63 4.1.2.4 Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc trục đứng ngang vùng max kênh 68 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 74 5.1 Kết luận 74 5.2 Hƣớng phát triển đề tài 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, MỨC ĐỘ CỦA VẾT CẮT BỞI PHỔ CƠNG SUẤT DAO ĐỘNG CỦA DẦM CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài: Hiện sở để định độ ưu tiên kế hoạch sửa chữa cầu tiến hành kiểm định Quy trình kiểm định quy định chặt chẽ theo TCVN (22TCVN 243-98) [1-5] Theo quy trình việc kiểm tra chủ yếu dựa vào trạng thái chịu lực tĩnh Tải trọng tạo dựa mức tải dự kiến mà cầu phải chịu Ưu điểm phương pháp cho ta số liệu biến dạng cầu tác động tải trọng biết rõ giá trị phương án tác động chúng dự kiến gây trạng thái biến dạng nguy hiểm Theo biện pháp này, tải dự kiến mà cầu chịu đặt lên cầu, khả chịu tải thể số liệu đo: độ võng nhịp, biến dạng, hệ số xung kích, tần số riêng, độ xê dịch phận mố, gối, trụ,… Biện pháp xác định giá trị thực thông số học thời điểm tổ chức kiểm định Nếu công tác kiểm định thực theo chu kỳ quy định cơng tác đánh giá khả làm việc, dự báo tiến độ xuống cấp kiểm soát Tuy nhiên, nhược điểm quy trình hành kiểm định cầu số liệu đo thu tình trạng tĩnh, ngoại trừ tần số riêng hệ số xung kích, xác định cách tạo tình trạng dao động tự gây xung kích Ngồi trường hợp thử tải (giá trị, phương án đặt tải) Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi bao trùm tình thực xảy Do mức độ khó khăn, tốn nên biện pháp sử dụng đợt kiểm tra “chính” Chu kỳ kiểm định UBND Tp Hồ Chí Minh đưa quy định tạm thời đến năm tùy loại cầu Trên thực tế, tình trạng làm việc thực cầu tình trạng động Hầu như, loại trừ tải trọng không đáng kể người xe đạp, phương tiện giới di chuyển cầu khiến cầu dao động Biên độ dao động khác so với giá trị chuyển dịch tải trọng đặt tĩnh cầu Bên cạnh đó, việc xác định đại lượng trình động lại khó nhiều so với q trình tĩnh Khoảng thời gian hai lần kiểm định liên tiếp thường xa, tình trạng thực cầu hai lần kiểm định khơng thể xác định xác, gây khó khăn cho quan quản lý kỹ thuật việc định thời điểm tổ chức định phận cụ thể cần bảo trì, tu, từ đưa định biện pháp kỹ thuật sữa chữa Bên cạnh đó, cơng tác kiểm định theo quy trình địi hỏi nhiều chi phí nên thực tế việc kiểm định thực số cầu số nhịp hạn chế Hiện trạng khiến đơn vị quản lý có thơng tin để đánh giá tình trạng học (liên kết, tính vật liệu), khả chịu tải thực tế kết cấu, biến cố ngẫu nhiên xuất cầu Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi 4.1.2.3 HVTH: Nguyễn Quang Lợi Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc trục đứng ngang vùng max kênh Hình 4.15: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng max kênh Đồ thị hình 4.15 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng max kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy đa phần ký hiệu tam giác quay xuống tức biến thiên giá trị moment giảm lần cắt nhau, ta gọi giá trị ưu Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.20 Bảng 4.20: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng max trục đứng kênh Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 Luận Văn Thạc Sĩ Vùng Max trục đứng 7/9(77,8%) 5/9(55,6%) 4/9(44,4%) 63 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 HVTH: Nguyễn Quang Lợi 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 5/9(55,6%) 8/9(88,9%) 6/9(66,7%) Hình 4.16: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng kênh Đồ thị hình 4.16 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy giá trị ưu xuất với tỷ lệ tương đối Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.21 Bảng 4.21: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng trục đứng kênh Kênh Luận Văn Thạc Sĩ Vùng Min trục đứng 64 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 HVTH: Nguyễn Quang Lợi 0/10(0%) 2/10(20%) 2/10(20%) 4/10(40%) 2/10(20%) 2/10(20%) 6/10(60%) 9/10(90%) 9/10(90%) Hình 4.17: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng max kênh Đồ thị hình 4.17 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng max kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy giá trị ưu xuất với tỷ lệ nhiều Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.22 Bảng 4.22: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng max trục ngang kênh Luận Văn Thạc Sĩ 65 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 HVTH: Nguyễn Quang Lợi Vùng Max trục ngang 4/9(44,4%) 4/9(44,4%) 5/9(55,6%) 3/9(33,3%) 4/9(44,4%) 3/9(33,3%) 6/9(66,7%) 6/9(66,7%) 6/9(66,7%) Hình 4.18: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng kênh Đồ thị hình 4.18 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy giá trị ưu xuất với tỷ lệ nhiều Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.23 Luận Văn Thạc Sĩ 66 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi Bảng 4.23: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng trục ngang kênh Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 Vùng Min trục ngang 3/10(30%) 3/10(30%) 2/10(20%) 3/10(30%) 3/10(30%) 2/10(20%) 6/10(60%) 9/10(90%) 9/10(90%) Để dễ quan sát đưa nhận xét ta tổng hợp liệu bảng từ bảng 4.20 đến bảng 4.23 lại thành bảng (bảng 4.24) Bảng 4.24: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment kênh Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 Dựa vào bảng 4.24 Max Đứng Ngang 7/9(77,8%) 4/9(44,4%) 5/9(55,6%) 4/9(44,4%) 4/9(44,4%) 5/9(55,6%) 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 4/9(44,4%) 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 5/9(55,6%) 6/9(66,7%) 8/9(88,9%) 6/9(66,7%) 6/9(66,7%) 6/9(66,7%) ta thấy kênh Min Đứng Ngang 0/10(0%) 3/10(30%) 2/10(20%) 3/10(30%) 2/10(20%) 2/10(20%) 4/10(40%) 3/10(30%) 2/10(20%) 3/10(30%) 2/10(20%) 2/10(20%) 6/10(60%) 6/10(60%) 9/10(90%) 9/10(90%) 9/10(90%) 9/10(90%) đặc trưng biến thiên giá trị moment bậc vùng max trục đứng dùng để phát vết nứt Cụ thể có vết nứt xuất (S0-S1 S7-S8) tỷ lệ giá trị ưu chiếm 75% Luận Văn Thạc Sĩ 67 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi 4.1.2.4 HVTH: Nguyễn Quang Lợi Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc trục đứng ngang vùng max kênh Hình 4.19: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng max kênh Đồ thị hình 4.19 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng max kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy đa phần ký hiệu tam giác quay xuống tức biến thiên giá trị moment giảm lần cắt nhau, ta gọi giá trị ưu Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.25 Bảng 4.25: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng max trục đứng kênh Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 Luận Văn Thạc Sĩ Vùng Max trục đứng 7/8(87,5%) 5/8(62,5%) 5/8(62,5%) 68 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 HVTH: Nguyễn Quang Lợi 2/8(25%) 3/8(37,5%) 3/8(37,5%) 5/8(62,5%) 7/8(87,5%) 5/8(62,5%) Hình 4.20: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng kênh Đồ thị hình 4.20 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục đứng vùng kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy giá trị ưu xuất với tỷ lệ Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.26 Bảng 4.26: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng trục đứng kênh Kênh S0-S1 Luận Văn Thạc Sĩ Vùng Min trục đứng 0/9(0%) 69 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 HVTH: Nguyễn Quang Lợi 1/9(11,1%) 1/9(11,1%) 4/9(44,4%) 4/9(44,4%) 2/9(22,2%) 3/9(33,3%) 8/9(88,9%) 8/9(88,9%) Hình 4.21: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng max kênh Đồ thị hình 4.21 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng max kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy giá trị ưu xuất với tỷ lệ nhiều Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.27 Bảng 4.27: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng max trục ngang kênh Luận Văn Thạc Sĩ 70 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 HVTH: Nguyễn Quang Lợi Vùng Max trục ngang 5/8(62,5%) 6/8(75%) 6/8(75%) 2/8(25%) 5/8(62,5%) 2/8(25%) 6/8(75%) 3/8(37,5%) 5/8(62,5%) Hình 4.22: Đồ thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng kênh Đồ thị hình 4.22 biểu thị biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang vùng kênh với trục tung thể giá trị moment trục hoành thể lần cắt khác liên tiếp Các ký hiệu hình tam giác quay lên, hình trịn tam giác quay xuống biểu thị độ biến thiên tăng, giữ nguyên giảm giá trị moment lần cắt Nhìn vào hình ta nhận thấy giá trị ưu xuất với tỷ lệ tương đối Tỷ lệ giá trị ưu so với thay đổi giá trị moment lần cắt thể qua bảng 4.28 Luận Văn Thạc Sĩ 71 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi Bảng 4.28: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment bậc vùng trục ngang kênh Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 Vùng Min trục ngang 2/9(22,2%) 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 5/9(55,6%) 4/9(44,4%) 3/9(33,3%) 4/9(44,4%) 8/9(88,9%) 8/9(88,9%) Để dễ quan sát đưa nhận xét ta tổng hợp liệu bảng từ bảng 4.25 đến 4.28 lại thành bảng (bảng 4.29) Bảng 4.29: Bảng tỷ lệ giá trị ưu so với biến thiên giá trị moment kênh Kênh S0-S1 S1-S2 S2-S3 S3-S4 S4-S5 S5-S6 S6-S7 S7-S8 S8-S9 Max Đứng Ngang 7/8(87,5%) 5/8(62,5%) 5/8(62,5%) 6/8(75%) 5/8(62,5%) 6/8(75%) 2/8(25%) 2/8(25%) 3/8(37,5%) 5/8(62,5%) 3/8(37,5%) 2/8(25%) 5/8(62,5%) 6/8(75%) 7/8(87,5%) 3/8(37,5%) 5/8(62,5%) 5/8(62,5%) Min Đứng Ngang 0/9(0%) 2/9(22,2%) 1/9(11,1%) 3/9(33,3%) 1/9(11,1%) 3/9(33,3%) 4/9(44,4%) 5/9(55,6%) 4/9(44,4%) 4/9(44,4%) 2/9(22,2%) 3/9(33,3%) 3/9(33,3%) 4/9(44,4%) 8/9(88,9%) 8/9(88,9%) 8/9(88,9%) 8/9(88,9%) Dựa vào bảng 4.29 ta thấy kênh đặc trưng biến thiên giá trị moment bậc vùng max trục đứng dùng để phát vết nứt Cụ thể có vết nứt xuất (S0-S1 S7-S8) tỷ lệ giá trị ưu chiếm 85% Luận Văn Thạc Sĩ 72 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi Kết luận: Dựa vào biến thiên giá trị moment bậc theo trục ngang trục đứng vùng max từ bảng 4.14, 4.19, 4.24, 4.29 kênh từ kênh đến kênh 4, ta thấy biến thiên giá trị moment bậc trục đứng vùng max thể tính chất mà luận văn tìm kiếm là: - Khi có thêm vết nứt (S0-S1 S7-S8): Biến thiên giá trị moment phổ bậc trục đứng vùng max xuống hàng loạt tất kênh (trên 75%) - Vị trí vết nứt mới: Khi phát vết nứt mới, biến thiên giá trị moment phổ bậc trục đứng vùng max kênh có tỷ lệ % giá trị ưu xuống lớn vị trí vết nứt nằm gần với kênh Cụ thể S0-S1 kênh lớn (87,5%) S7-S8 kênh lớn (100%) Luận Văn Thạc Sĩ 73 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Trong nghiên cứu này, phương pháp xử lý số liệu dao động tự dầm mơ hình thí nghiệm mơ hình thực đề xuất Điều đáng quan tâm luận văn tập trung vào ba vấn đề bản:  Phát có vết nứt xuất hiện: ta sử dụng đặc trưng moment phổ bậc trục đứng vùng max Thanh dầm có vết nứt xuất moment phổ bậc trục đứng vùng max xuống hàng loạt tất kênh đo (trên 75%)  Vị trí vết nứt: ta sử dụng hai đặc trưng đồ thị phổ công suất moment phổ bậc trục đứng vùng max - Khi phát vết nứt moment phổ bậc trục đứng vùng max kênh có tỷ lệ % xuống lớn vị trí vết nứt nằm gần với kênh - Khi phát vết nứt tỷ lệ % giá trị ưu đồ thị phổ công suất kênh lớn vết nứt gần kênh  Mức độ phát triển vết nứt: Dựa vào thay đổi biên độ độ dịch vùng max hình phổ Vết nứt theo thứ tự mức độ lớn tỷ lệ % giá trị ưu giảm 5.2 Hướng phát triển đề tài  Tiếp tục ứng dụng đặc trưng đồ thị phổ công suất moment phổ số liệu thực tế từ trường cầu nhằm đánh giá tình trạng suy yếu cầu thực tế  Tập số liệu dao động thu nhận từ nguồn dao động tự nhiên chứa đựng nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết đánh giá phương pháp Vì bước luận văn hoàn thiện phương pháp lấy mẫu nhằm xây dựng tập liệu tối ưu phản ánh tốt mối quan hệ suy yếu phổ dao động hệ Luận Văn Thạc Sĩ 74 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] Quy trình kiểm định 22TCVN 18-79 Quy trình kiểm định 22TCVN – 272 – 01 Quy trình kiểm định 22TCVN – 272 – 05 Quy trình kiểm định 22TCVN 243-98 Quy định thử nghiệm cầu 22TCVN 170-87 Doebling, S W., Farrar, C R., Prime, M B & Sevitz, D.W., “Damage Identification and Health Monitoring of structural and mechanical systems from changer in their vibration characteristics: A Literature Review” Los Alamos National Laboratory Report, LA-13070-MS, 1996 Salawu OS, William C (1995), “Bridge Assessment Using Forced-Vibration Testing”, Journal of Structural Engineering (ACSE) Vol.121, No.2, pp.161-173, 1995 Pandey, A.K, Biswas, M & Samman, M.M., “Damage detection from changes in curvature mode shapes,” Journal of Sound and Vibration Vol.145, pp.321332, 1991 Stubbs, N & Kim, J T., “Field Verification of a nondestructive damage localization and sevetity estimation algorithm,” Texas A&M University Report prepared for New Mexico State University, 1994 Liew, K M & Wang, Q., “Application of Wavelet Theory for Crack Identification,” in Structures Journal of Engineering Mechanics, Vol.124, No.2, pp.152-157, 1998 Hong, J.C., Kim, Y.Y., Lee, H.C & Lee, Y.W., “Damage detection using the Lipschitz exponent estimated by the wavelet transform: applications to vibration modes of a beam,” International Journal of solids and structures Vol.39, pp.1803-2002, 2002 Chang, C C & Sun, Z., “Structural Damage Localization using Spatial Wavelet Packet Signature,” Smart Structures and Systems Vol.1, No.1, pp.29-46, 2005 Salawu, O.S “Detection of structural damage through changes in frequency: a review,” Engineering Structures Vol.19, pp.718-723, 1997 O.S Salawu “Assessment of bridges: use of dynamic testing,” Canadian Journal of Civil Engineering Vol.24, pp.218-228, 1997 A Shahdin, J Morlier, Y Gourinat, “Damage monitoring in sandwich beams by modal parameter shifts: A comparative study of burst random and sine dwell vibration testing,” Journal of Sound and Vibration Vol.329, pp.566-584, 2010 Luận Văn Thạc Sĩ 75 GVHD: GS.NGND Ngô Kiều Nhi HVTH: Nguyễn Quang Lợi [16] D Montalvao, A M Ribeiro, J Duarte-Silv., “A method for the localization of damage in a CFRP plate using damping,” Mechanical Systems and Signal Processing Vol doi:10.1016/j.ymssp/20 08.08.011, 2008 [17] Z Zhang, G Hartwig, “Relation of damping and fatigue damage of unidirectional fibre composites,” International Journal of Fatigue Vol.24 pp.713-738, 2004 [18] D A Saravanos, D A Hopkins, “Effects of delaminations on the damped dynamic characteristics of composites,” Journal of Sound and Vibration Vol.192, pp.977-993, 1995 [19] M Colakoglu “Description of fatigue damage using a damping monitoring technique,” Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences Vol.27 pp.125-130, 2003 [20] D.E Newland An Introduction to Random Vibrations spectral and wavelet analysis Dover Publication, 1993 Luận Văn Thạc Sĩ 76 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Quang Lợi Ngày, tháng, năm sinh: 19/09/1991 Nơi sinh: BR_VT Địa liên lạc: Khu phố Hải Lạc, TT Phước Hải, Đất Đỏ, BR_VT QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO (Bắt đầu từ Đại học đến nay) Tốt nghiệp trường: ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM Ngành học: Cơ Kỹ Thuật Loại hình đào tạo: Chính quy Đào tạo từ năm 2009 đến năm 2016 Xếp loại tốt nghiệp: Trung bình Q TRÌNH CƠNG TÁC (Bắt đầu từ làm đến nay) Từ năm 2016 đến năm 2019: Phịng thí nghiệm Cơ Học Ứng Dụng, ĐH Bách Khoa Tp.HCM Từ năm 2020 đến nay: Viện Khoa Học Công Nghệ Hàng Không ... TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, MỨC ĐỘ CỦA VẾT CẮT BỞI PHỔ CÔNG SUẤT DAO ĐỘNG CỦA DẦM 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN  Khảo sát nghiên cứu nước giới đặc trưng nhận dạng xuống cấp dầm cầu ... nghiệm dầm chịu tải di động  Đưa quy trình thí nghiệm thu nhận số liệu dao động mơ hình  Xử lý số liệu, xây dựng phổ cơng suất  Nghiên cứu khả xác định vị trí, mức độ vết cắt phổ công suất dao động. .. LỤC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, MỨC ĐỘ CỦA VẾT CẮT BỞI PHỔ CƠNG SUẤT DAO ĐỘNG CỦA DẦM CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài: 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên