(Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

122 5 0
(Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHO MỐI HÀN LASER SKC006768 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHO MỐI HÀN LASER Mã số: T2019-09TĐ Chủ nhiệm đề tài: GV ThS NGUYỄN NHỰT PHI LONG TP HCM, 04/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHO MỐI HÀN LASER Mã số: T2019-09TĐ Chủ nhiệm đề tài: GV ThS NGUYỄN NHỰT PHI LONG Thành viên đề tài: GVCC PGS TS NGUYỄN HOÀI SƠN GVC TS NGUYỄN QUẬN TP HCM, 04/2020 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT i MỤC LỤC Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài Danh mục bảng biểu Danh mục hình Danh mục từ viết tắt Thông tin kết nghiên cứu Chương MỞ ĐẦU 1.1.Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.Tính cấp thiết 1.3.Mục tiêu 1.4.Cách tiếp cận 1.5.Phương pháp nghiên cứu 1.6.Đối tượng nghiên cứu 1.7.Phạm vi nghiên cứu 1.8.Nội dung nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT SAI SỐ, TỐC ĐỘ HỘI TỤ VÀ ĐỘ TIN CẬY 2.1 Sai số 2.2 Tiêu chuẩn hội tụ 2.3 Độ tin cậy Chương PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN VỚI h-; p- REFINEMENT CHO BÀI TOÁN CHIỀU 3.1.Giới thiệu 3.2 Phân tích phần tử hữu hạn với h- p-refinement cho tốn chiều 3.3 Cấu trúc liệu tự động phát sinh lưới Chương KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 4.1 Sai số tương đối lượng biến dạng số độ tin cậy 4.2 Bài toán mối hàn giáp mối thép AISI 1018 laser chịu kéo Chương KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Hai báo khoa học Hợp đồng, thuyết minh đề tài ii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Các hàm dạng Hierarchical chiều Bảng 3.2 Số dofs phần tử tương ứng với bậc p cho phần tử tam giác Bảng 3.3 Số dofs phần tử tương ứng với bậc p cho phần tử tứ giaùc Bảng 4.1 Kết sai số tương đối, số hiệu dụng, số h- refinement (uniform mesh) Bảng 4.2 Kết sai số tương đối, số hiệu dụng, số p- refinement (uniform mesh) iii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Mơ hình vật lý Hình 3.2 Phần tử chiều nút Hình 3.3 Đồ thị 10 hàm dạng đạo hàm hàm dạng Hierarchical chiều Hình 3.4 Phần tử tam giác hệ tọa độ chuẩn Hình 3.5 Phần tử tứ giác hệ tọa độ chuẩn Hình 3.6 Ánh xạ biên hình học Hình 3.7 Sơ đồ tổ chức quản lý miền hình học Hình 3.8 Sơ đồ tổ chức quản lý liệu miền Hình 4.1 Cấu trúc chương trình Hình 4.2 Mơ hình hàn laser chịu kéo Hình 4.3 Mơ hình kết phần tử hữu hạn lưới 1x1x1 h- refinement (uniform mesh) Hình 4.4 Mơ hình kết phần tử hữu hạn lưới 5x5x1 h- refinement (uniform mesh) Hình 4.5 Mơ hình kết phần tử hữu hạn lưới 10x10x1 h- refinement (uniform mesh) Hình 4.6 Mơ hình kết phần tử hữu hạn lưới 15x15x1 h- refinement (uniform mesh) Hình 4.7 Mơ hình kết phần tử hữu hạn lưới 20x20x1 h- refinement (uniform mesh) Hình 4.8 Quan hệ số bậc tự lượng biến dạng h- refinement Hình 4.9 Quan hệ số bậc tự sai số tương đối h- refinement Hình 4.10 Quan hệ số bậc tự số hiệu dụng h- refinement Hình 4.11 Kết phần tử hữu hạn lưới 4x4x2 p- refinement (uniform mesh) Hình 4.12 Kết phần tử hữu hạn lưới 4x4x5 p- refinement (uniform mesh) Hình 4.12 Kết phần tử hữu hạn lưới 4x4x5 p- refinement (uniform mesh) Hình 4.14 Quan hệ số bậc tự lượng biến dạng p- refinement Hình 4.15 Quan hệ số bậc tự sai số tương đối p- refinement Hình 4.16 Quan hệ số bậc tự số hiệu dụng p- refinement iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AISI American Iron and Steel Institute Dof(s) Degree(s) of freedom FEM Finite Element Method OCM Optimality Criteria Method GA Genetic Algorithm ACO Ant Colony Optimization CS-DSG3 Cell-based Smoothed Discrete Shear Gap method SSSS Simply supported on all edges CCCCClamped on all edges v TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Tp HCM, ngày 06 tháng 04 năm 2020 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser - Mã số: T2019-09TĐ - Chủ nhiệm: Nguyễn Nhựt Phi Long - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 12 tháng Mục tiêu: Đánh giá độ tin cậy phương pháp h -, p- refinement cho mối hàn laser Tính sáng tạo: Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn có tốc độ hội tụ nhanh theo cấp số nhân độ tin cậy cao: giải thuật tự động phát sinh lưới tự động tăng bậc đa thức xấp xỉ thực giúp cho cơng việc tính tốn linh hoạt đa dạng h-refinement: cải thiện kết cách sử dụng lưới mịn loại phần tử Phương pháp đề cập đến việc giảm độ dài đặc trưng (h) phần tử, chia phần tử có thành hai nhiều phần tử mà không thay đổi loại phần tử sử dụng prefinement: Cải thiện kết cách sử dụng lưới tăng độ xác trường chuyển vị phần tử Phương pháp đề cập đến việc tăng mức độ đa thức hoàn chỉnh cao (p) phần tử mà không thay đổi số lượng phần tử sử dụng Kết nghiên cứu: Bản phân tích, đánh giá độ tin cậy phương pháp h -, p- refinement cho mối hàn laser Thông tin chi tiết sản phẩm: Sản phẩm khoa học: + Báo cáo khoa học (ghi rõ số lượng, giá trị khoa học): k + Bài báo khoa học (ghi rõ đầy đủ tên tác giả, tên báo, tên tạp chí, số xuất bản, năm xuất bản): 01 báo chấp nhận đăng Tạp chí ESCI, Web of Science – WoS: Long Nguyen-Nhut- Phi , Son Nguyen-Hoai , Quan Nguyen , Phong Le4 Thanh , Dai Mai-Duc , The Reliable Estimation for The Laser Weld by The h- and prefinement of The Finite Element Method, Journal of Mechanics of Continua and Mathematical Sciences (JMCMS), ISSN (Print) 0973 –8975 ISSN (Online) 2454 – 7190, Vol – 15, No – 5, May, 2020 Edition 01 báo đăng Tạp chí Quốc tế khác Long Nguyen-Nhut-Phi, Son Nguyen-Hoai, Quan Nguyen, EVALUATE THE STRAIN ENERGY ERROR FOR THE LASER WELD BY THE H-REFINEMENT OF vi THE FINITE ELEMENT METHOD, IJIRAE::International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering, ISSN: 2349-2163, Volume 6, 586-591, 2019 (doi:10.26562/IJIRAE.2019.SPAE10081, http://www.ijirae.com/volumes/Vol6/iss09/01.SPAE10081.pdf) Sản phẩm ứng dụng (bao gồm vẽ, mô hình, thiết bị máy móc, phần mềm…, ghi rõ số lượng, quy cách, cơng suất….): Báo cáo phân tích Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: Góp phần nâng cao chất lượng kết cấu thép Phục vụ công tác nghiên cứu khoa học, đào tạo sau đại học Chuyển giao trực tiếp kết nghiên cứu Bộ môn Hàn & CNKL – Khoa CKM – ĐHSPKT TpHCM, Công ty Trường Đại học liên quan Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) (ký, họ tên) GV ThS Nguyễn Nhựt Phi Long vii BM 02TĐ Thuyết minh đề tài KH&CN cấp Trường trọng điểm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NĂM 2019 TÊN ĐỀ TÀI Phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU Tự nhiên Kinh tế; XH-NV Giáo dục THỜI GIAN THỰC HIỆN CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI Tên quan: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại: 0838.968.641 Địa chỉ: Số 01 Võ Văn Ngân Quận Thủ Đức Thành phố Hồ Chí Minh CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ tên: Nguyễn Nhựt Phi Long Chức danh khoa học: Giảng viên Đơn vị công tác: Khoa CKM – ĐHSPKT Tp HCM E-mail: longnnp@hcmute.edu.vn Học vị: Thạc sĩ Năm sinh: 1981 Di động: 0918347596 NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI TT Họ tên NGUYỄN HOÀI SƠN NGUYỄN QUẬN ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị ngồi nước 10 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 10.1 Ngồi nước (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài giới, liệt kê danh mục cơng trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài trích dẫn đánh giá tổng quan) Ngày nay, phương pháp phân tích phần tử hữu hạn sử dụng ngày nhiều việc phát triển quy trình đáng tin cậy nhanh chóng cho kỹ sư cần thiết Phương pháp phần tử hữu hạn lưới tương thích chủ đề đánh giá mở rộng với mục tiêu đạt độ xác cao chi phí tính toán thấp Với h- refinement, lưới phần tử hữu hạn nâng cấp liên tục theo cách giảm lỗi rời rạc Phương pháp tùy thuộc vào sơ đồ làm mịn, chuẩn sai số đánh giá, cách giải phương trình kỹ thuật lập trình máy tính Hiện tại, vài chương trình phần tử hữu hạn thương mại tích hợp h-refinement đem lại kết xác cao Tuy nhiên, hiệu tính tốn phương pháp để cập chưa đạt đến điểm tối ưu Mục tiêu nghiên cứu nghiên cứu sâu phát triển phương pháp hiệu cho tốn học đàn hồi hai chiều, khơng h-refinement mà p-refinement h-p- refinement Với h-refinement đề cập đến việc giảm độ dài đặc trưng (h) phần tử, cải thiện kết với lưới mịn cho loại phần tử; p-refinement cho thấy việc tăng mức độ đa thức hoàn chỉnh cao (p) phần tử mà không thay đổi số lượng phần tử sử dụng Tuy nhiên, bậc đa thức p hàm dạng làm giàu cách thêm số hạng bậc cao mà không làm thay đổi hàm dạng bậc thấp có Bậc thực tế hàm chạy từ p = đến p = Các hàm hình dạng tạo từ đa thức Legendre gọi hàm dạng Hierarchical Zeinkiewicz (2000) Việc kết nối h-refinement p-refinement gọi h-prefinement cho kết tốc độ hội tụ theo cấp số nhân ( Babuska cộng (1986)) Việc hồn tất tính tốn giải pháp gọi phương pháp phần tử hữu hạn với h- refinement, p- refinement, h-p-refinement Trong hai phương pháp h- refinement, p- refinement cho kết xác cao, một vấn đề đặt làm để thủ tục so sánh với nhau? h- refinement tích hợp vào code phần tử hữu hạn có Do đó, h-refinement phổ biến rộng rãi chương trình thương mại so với p-refinement Tuy nhiên, tài liệu tốn xấp xỉ mơ số cho thấy p-refinement có nhiều lợi Nếu xét số bậc tự do, tốc độ hội tụ p-refinement hai lần so với h- refinement, bao gồm có mặt điểm kỳ dị (Babuska cộng (1986)) Điều kiện ma trận độ cứng phần tử loại p phần tử loại h (phần tử Lagrange) Điều cho phép sử dụng giải lặp hệ phương trình phương pháp p-refinement Promwungkwa (1998), việc chia lưới p-refinement đơn giản hrefinement (Babuska cộng (1986)) Các hàm dạng Hierarchical cho phép sử dụng giá trị ma trận độ cứng lần lặp Kết cho thấy p-refinement giải pháp tiếp cận tốt Phân tích p-refinement có loại bản:  Phân tích p đồng nhất: Trong trường hợp này, thứ tự hàm hình dạng lưới phần tử hữu hạn tăng đồng giá trị hội tụ đến độ xác mong muốn Việc sử dụng kết phân tích p thống hệ phương trình lớn địi hỏi máy tính tốc độ cao để giải phương trình, đặc biệt phân tích ba chiều với phần tử bậc cao Promwungkwa (1998)  Phân tích p khơng đồng nhất: Lưới nâng cấp cục cách tăng thứ tự hàm dạng số vùng chọn bên lưới phần tử có chứa lượng lớn sai số Đối với điều này, số sai số sử dụng để chọn vùng phần tử sàng lọc bắt buộc Một số sai số coi tham số phản hồi tính tốn từ thơng tin có sẵn giải pháp trước Việc sử dụng phân tích p khơng đồng p-refinement giúp cải thiện nhớ máy tính, chi phí tính tốn, cần cơng suất tính tốn để giải phương trình Một vài đánh giá sai số phát triển sử dụng kỹ thuật Tuy nhiên, cách đánh giá chuyên sâu tính tốn cần xác thực cho phần tích kỹ thuật thực tế Promwungkwa (1998) Thêm vào đó, đánh giá sai số đề cập dạng chuẩn lượng Đại lượng khác hẳn đại lượng quan tâm phân tích học vật rắn, thường ứng suất chuyển vị điểm cụ thể miền khảo sát Ngoài hội tự lượng không bao gồm hội tụ ứng suất Sự phát triển cho đánh giá sai số xác trường ứng suất dẫn đến cách hiệu cho việc kiểm sốt q trình sàng lọc Promwungkwa (1998) cung cấp thông tin có giá trị để kiểm tra hội tụ ứng suất Một khó khăn phát sinh q trình phân tích p- refinement khơng đồng quy trình sàng lọc tạo sở liệu phức tạp Điều nhiều bậc tự mới, liên quan đến hảm dạng bậc cao giới thiệu gần đây, thêm vào chưa có qui luật đánh số lưới hiệu Một lưu lịch sử thực cho cạnh, mặt khối phần tử để theo dõi thông tin liệu cần thiết nâng cấp lưới kiểm tra khả tương thích phần tử Các giá trị ma trận độ cứng phụ phần tử đáp ứng tương tác số bậc tự tương ứng hàm dạng bậc cao số bậc tự tổn dạng chương trình cho việc giải phương trình đánh giá sai số Sự phức tạp tạo nhu cầu đánh giá cấu trúc liệu cục bộ/toàn cục mà lưu trữ cung cấp tất liệu tạo cho trình sáng lọc hiệu Cùng với phát triển mạnh cơng cụ hỗ trợ tính tốn, nghiên cứu tối ưu hóa kết cấu phát triển ngày mạnh mẽ Một số nghiên cứu tiêu biểu kể đến như: nghiên cứu Kam Chang (1989), H.Fukunaga G.N.Vanderplaats (1991), G.B.Chai cộng (1993), Lee (1994), F.Americh M.Serra (2008) S.N.Omkar cộng (2008), v.v Các nghiên cứu tập trung phát triển thuật giải tối ưu hóa cho kết cấu dạng composite nhiều lớp như: phương pháp Quasi-Newton, phương pháp tiêu chuẩn tối ưu (Optimality Criteria Method-OCM), phương pháp quy hoạch toán học (Mathematical programming method), phương pháp đơn hình (Complex Optimization Algorithm), giải thuật di truyền (GA), giải thuật đàn kiến (Ant Colony Optimization-ACO), v.v biến thể chúng Biến thiết kế tốn thường góc hướng sợi, chiều dày lớp, vật liệu composite nhiều lớp có điều kiện biên tựa đơn (SSSS) ngàm (CCCC), chịu tải trọng mặt phẳng Hàm mục tiêu cực tiểu lượng biến dạng, cực tiểu trọng lượng cực đại lực gây ổn định, chịu ràng buộc chuyển vị, cường độ hay tần số dao động [1] I.Babuska, O.C Zeinkiewicz, J.Gago, E.R.de.A.Oliveira (1986), Accuracy estimates and adaptive refiments in finite element computations, John Wiley & Sons [2] O.C Zeinkiewicz (2000) The finite element method, 4rd ed., McGraw-Hill, New York [3] A.Promwungkwa (1998) Data structure and error estimation for an adaptive p- refinement finite element method in 2-D and 3-D solids, PhD thesis, Placksburg, Virginia, April [4] J.N.Reddy (2004) Mechanics of laminated Composite Plates and shell Theory and Analysis.2nd.Ed.CRC Press [5] G.R.Liu, T.Nguyen Thoi, Dai Ky, Lam Ky (2007) Theoretical aspects of the smoothed finite element method (S-FEM) International Journal for Numericial Method In Engineering 71:902-930 [6] T.Y.Kam and R.R.Chang (1989) Optimal design of laminated composite plates with dynamic and static considerations Compurers & Structures, Vol.32, No.2, pp.387-393 [7] Y.S.Lee et al (1994) Optimal design of hybrid laminated composite plates with dynamic and static constraints Compurers & Srructures, Vol.500, No.6, pp.797-803 [8] H.Fukunaga and G.N.Vanderplaat (1991) Strength optimization of laminated composites with respect to layer thickness and/or layer orientation angle Computers & Structures, Vol.40, No.6, pp.1429-1439 [9] G.B.Chai et al (1993) Buckling strength optimization of laminates composite plates Computers & Structures, Vol.46, No.1, pp.77-82 [10] F.Aymerich and M.Serra (2008) Optimization of laminate stacking sequence for maximum buckling load using the ant colony optimization (ACO) metaheuristic Composites: Part A, Vol.39, No.2, pp.262–272 [11] S.N.Omkar et al (2008) Vector evaluated particle swarm optimization (VEPSO) for multi-objective design optimization of composite structures Computers & Structures, Vol.86, No.1-2, pp.1-14 [12] S.N.Omkar et al (2008) Artificial immune system for multi-objective design optimization of composite structures Engineering Applications of Artificial Intelligence, Vol.21, No.8, pp 1416-1429 [13] P.Beckers, H.G.Zhong, Error estimation and mesh adaptation in engineering analysis – a review of the methods and future trends, 1992, Université de Liège, LTAS SA-159 10.2 Trong nước (phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Việt Nam, liệt kê danh mục công trình nghiên cứu, tài liệu có liên quan đến đề tài trích dẫn đánh giá tổng quan) Nghiên cứu Trần Ích Thịnh cộng (2006), nhằm tính tốn tối ưu vật liệu composite nhiều lớp có gắn áp điện biến thiết kế điện thế, vị trí miếng dán áp điện góc hướng sợi Trong nghiên cứu này, hàm mục tiêu cực đại hiệu ứng áp điện phương pháp tối ưu sử dụng phương pháp giải thuật di truyền Nghiên cứu Nguyễn Thời Trung Ngô Thành Phong (2004) sử dụng phương pháp giải thuật di truyền (GA) chương trình xấp xỉ lồi để cực tiểu hóa lượng biến dạng cho composite nhiều lớp chịu tải trọng mặt phẳng Cũng theo ghi nhận tác giả, có đề tài luận văn Thạc sỹ Trần Văn Dần (2013) nghiên cứu tối ưu hóa dựa độ tin cậy composite nhiều lớp sử dụng phần tử CS-DSG3 Trong nghiên cứu này, giải thuật tối ưu dựa độ tin cậy sử dụng giải thuật dần (MSA) [14] Trần Ích Thịnh Trần Hữu Quốc (2006) Phân tích học kết cấu composite lớp có gân gia cường phương pháp phần tử hữ hạn Hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ 8, Thái Nguyên [15] Trần Ích Thịnh Lê Kim Ngọc (2006) Phân tích học vật liệu composite áp điện Hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ 8, Thái Nguyên [16] Trần Minh Tú Trần Ích Thịnh (2006) Tính tốn bền kết cấu tấm, vỏ composite lớp cốt sợi thủy tinh theo lý thuyết chuyển vị bậc cao Hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ 8, Thái Nguyên [17] Trần Văn Dần (2013) Tối ưu hóa dựa độ tin cậy composite laminate giải thuật di truyền phần tử CS-DSG3 Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa TP HCM [18] T Nguyen Thoi and P Ngo Thanh (2004) Applying the genetic algorithm and the consequential convex approximation programming for composite structure optimization VietNam Journal of Mechanics, vol 26, no 4, pp 247-256 10.3 Danh mục cơng trình cơng bố thuộc lĩnh vực đề tài chủ nhiệm thành viên tham gia nghiên cứu (họ tên tác giả; báo; ấn phẩm; yếu tố xuất bản) 11 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Phá hủy kết cấu hàn quan tâm từ lâu Đánh giá độ bền độ ổn định kết cấu hàn định kỳ sau thời gian sử dụng yêu cầu quan trọng, nhằm phát huy tối đa hiệu sử dụng kết cấu hàn Thực tế Việt Nam, Công ty Chế tạo thiết bị dầu khí; Cơng ty Doosan – KCN Dung Quất; Tổng Cơng ty Rượu, bia nước giải khát Sài Gịn; Nhà máy nhiệt điện tuabin khí,… q trình phá hủy chi tiết, cụm chi tiết có mối ghép hàn điều đáng lo ngại Trong phương pháp đánh giá độ bền độ ổn định cơng trình, việc phân tích ứng xử kết cấu có vết nứt tĩnh vết nứt lan truyền phương pháp phần tử hữu hạn giữ vai trò quan trọng Tuy nhiên, hầu hết phương pháp phân tích chưa xét đến phân bố ngẫu nhiên hình học vật lý kết cấu có xuất vết nứt Ứng dụng mơ số kết thí nghiệm thực tế phản ánh xác ứng xử kết cấu thép có vết nứt thực tế 12 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Ứng dụng mô số phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn điểm phương pháp hàn laser Một kỹ thuật đánh giá tin cậy : với ≤ (%) ≤ 10, 0.8 ≤ ≤ 1.2, lúc SD ≤ 0.2 ([13]) 13 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 13.1 Đối tượng nghiên cứu - Mối hàn điểm phương pháp hàn laser 13.2 Phạm vi nghiên cứu Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn phân tích, đánh giá độ tin cậy mối hàn điểm phương pháp hàn laser 14 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14.1 Cách tiếp cận - Tìm hiểu nhu cầu thực tế tính khả thi đề tài 14.2 Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu Tham khảo chuyên gia Tính tốn mơ 15 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN 15.1 Nội dung nghiên cứu (trình bày dạng đề cương nghiên cứu chi tiết) Chương 1: Mở đầu Chương 2: Giới thiệu công nghệ hàn laser ứng dụng Chương 3: Mơ hình tốn cho mối hàn điểm phương pháp hàn laser Chương 4: Phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn điểm phương pháp hàn laser Chương 5: Kết luận 15.2 Tiến độ thực Các nội dung, công việc STT thực Giới thiệu công nghệ hàn laser ứng dụng Mơ hình tốn cho mối hàn điểm phương pháp hàn laser Phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn điểm phương pháp hàn laser Nghiên cứu tài liệu; Viết thuyết minh 16 SẢN PHẨM 16.1 Sản phẩm khoa học Sách chuyên khảo Sách tham khảo Giáo trình Bài báo đăng tạp chí nước ngồi Bài báo đăng tạp chí nước Bài đăng kỷ yếu hội nghị, hội thảo quốc tế 16.2 Sản phẩm đào tạo Nghiên cứu sinh 16.3 Sản phẩm ứng dụng Mẫu Tiêu chuẩn Tài liệu dự báo Phương pháp Dây chuyền công nghệ Vật liệu Qui phạm Qui trình cơng nghệ Thiết bị máy móc Sơ đồ, thiết kế Chương trình máy tính Bản kiến nghị Bản quy hoạch Báo cáo phân tích Luận chứng kinh tế X 16.4 Các sản phẩm khác 16.5 Tên sản phẩm, số lượng yêu cầu khoa học sản phẩm Stt 17 - Tên sản phẩm Bài báo khoa học HIỆU QUẢ (giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội) Góp phần nâng cao chất lượng cơng trình kết cấu hàn Phục vụ cơng tác nghiên cứu khoa học, đào tạo sau đại học 18 PHƯƠNG THỨC CHUYỂN GIAO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỊA CHỈ ỨNG DỤNG - Chuyển giao trực tiếp kết nghiên cứu Bộ môn Hàn & CNKL – Khoa CKM –ĐHSPKT TpHCM, Công ty Trường Đại học liên quan Phụ Lục CÁC KHOẢN CHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Bảng Chi công lao động tham gia trực tiếp thực đề tài (Đơn vị: triệu đồng) TT Nội dung chi Giới thiệu công hàn laser ứng dụng Mơ hình tốn cho mối hàn điểm phương pháp hàn laser Phân tích, đánh giá độ tin cậy điểm pháp hàn laser Nghiên Viết thuyết minh Bảng Chi mua nguyên nhiên vật liệu (Đơn vị: triệu đồng) TT Nội dung chi Bảng Chi bảo trì sửa chữa, mua sắm tài sản cố định TT (Đơn vị: triệu đồng) Nguồn kinh phí NSNN Khác Ghi Cộng 0 ... Mối hàn giáp mối phương pháp hàn laser 1.7 Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá sai số, tốc độ hội tụ, độ tin cậy phương pháp phần tử hữu hạn với h-, prefinement cho mối hàn giáp mối thép AISI 1018 laser. .. 2.3 Độ tin cậy: Nhằm đo độ tin cậy kỹ thuật đánh giá, bao gồm đại lượng sau: Chỉ số hiệu dụng Cấp độ phần tử: θe = Cấp độ toàn miền: Trong giá trị trung bình θ Một kỹ thuật đánh giá tin cậy :...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHO MỐI HÀN LASER Mã số:

Ngày đăng: 29/12/2021, 05:45

Hình ảnh liên quan

Khi mơ hình hĩa một vấn đề bằng phân tích phần tử hữu hạn, điều rất quan trọng là kiểm tra xem giải pháp đã hội tụ hay chưa? Để thực hiện điều đĩ, cần cĩ một vài giải pháp giải quyết cùng một vấn đề đặt ra - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

hi.

mơ hình hĩa một vấn đề bằng phân tích phần tử hữu hạn, điều rất quan trọng là kiểm tra xem giải pháp đã hội tụ hay chưa? Để thực hiện điều đĩ, cần cĩ một vài giải pháp giải quyết cùng một vấn đề đặt ra Xem tại trang 25 của tài liệu.
3.2. Phân tích phần tử hữu hạn với h- và p-refinement cho bài tốn 2 chiều - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

3.2..

Phân tích phần tử hữu hạn với h- và p-refinement cho bài tốn 2 chiều Xem tại trang 26 của tài liệu.
1 như hình 3.2. - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

1.

như hình 3.2 Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 3.3 Đồ thị 10 hàm dạng và đạo hàm của hàm dạng Hierarchical 1 chiều. Các hàm dạng hierarchical cho bài toán phẳng: - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 3.3.

Đồ thị 10 hàm dạng và đạo hàm của hàm dạng Hierarchical 1 chiều. Các hàm dạng hierarchical cho bài toán phẳng: Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 3.4. Phần tử tam giác trong hệ tọa độ chuẩn. Các hàm dạng tại nút. - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 3.4..

Phần tử tam giác trong hệ tọa độ chuẩn. Các hàm dạng tại nút Xem tại trang 37 của tài liệu.
Bảng 3.2. Số dofs trên phần tử tương ứng với bậc p cho phần tử tam giác. - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Bảng 3.2..

Số dofs trên phần tử tương ứng với bậc p cho phần tử tam giác Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 3.5. Phần tử tứ giác trong hệ tọa độ chuẩn - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 3.5..

Phần tử tứ giác trong hệ tọa độ chuẩn Xem tại trang 41 của tài liệu.
Bảng 3.3. Số dofs trên phần tử tương ứng với bậc p cho phần tử tứ giác. Bậc p 1 2 3 4 5 6 7 8 3.2.5 - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Bảng 3.3..

Số dofs trên phần tử tương ứng với bậc p cho phần tử tứ giác. Bậc p 1 2 3 4 5 6 7 8 3.2.5 Xem tại trang 44 của tài liệu.
Sử dụng phương pháp hàm trộn, phép ánh xạ hình học được định nghĩa như sau: - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

d.

ụng phương pháp hàm trộn, phép ánh xạ hình học được định nghĩa như sau: Xem tại trang 45 của tài liệu.
Trên cơ sở dữ liệu quản lý miền hình học, các đặc trưng của vật liệu, các ma trận ứng xử, tải trọng tác dụng, điều kiện liên kết … được xử lý và đưa vào cấu trúc dữ liệu của từng miền hình học thông qua Domains như sơ đồ hình 3.8. - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

r.

ên cơ sở dữ liệu quản lý miền hình học, các đặc trưng của vật liệu, các ma trận ứng xử, tải trọng tác dụng, điều kiện liên kết … được xử lý và đưa vào cấu trúc dữ liệu của từng miền hình học thông qua Domains như sơ đồ hình 3.8 Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 4.9 thể hiện cấu trúc chương trình code Matlab. - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.9.

thể hiện cấu trúc chương trình code Matlab Xem tại trang 62 của tài liệu.
Tham khảo Hình 1 & 2 trong [30], nhĩm tác giả đề xuất mơ hình hàn laser chịu kéo thể hiện trong Hình 4.2: - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

ham.

khảo Hình 1 & 2 trong [30], nhĩm tác giả đề xuất mơ hình hàn laser chịu kéo thể hiện trong Hình 4.2: Xem tại trang 64 của tài liệu.
Hình 4.1. Cấu trúc chương trình - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.1..

Cấu trúc chương trình Xem tại trang 64 của tài liệu.
Hình 4.3. Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 1x1x1 của h- h-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.3..

Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 1x1x1 của h- h-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 66 của tài liệu.
Hình 4.4. Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 5x5x1 của h- h-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.4..

Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 5x5x1 của h- h-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 4.5. Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 10x10x1 của h- h-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.5..

Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 10x10x1 của h- h-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 4.6. Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 15x15x1 của h- h-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.6..

Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 15x15x1 của h- h-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 69 của tài liệu.
Hình 4.7. Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 20x20x1 của h- h-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.7..

Mơ hình và kết quả phần tử hữu hạn lưới 20x20x1 của h- h-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 70 của tài liệu.
Bảng 4.1. Kết quả sai số tương đối, chỉ số hiệu dụng, chỉ số đều của h-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Bảng 4.1..

Kết quả sai số tương đối, chỉ số hiệu dụng, chỉ số đều của h-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 71 của tài liệu.
Hình 4.8. Quan hệ giữa số bậc tự do và năng lượng biến dạng của h-refinement - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.8..

Quan hệ giữa số bậc tự do và năng lượng biến dạng của h-refinement Xem tại trang 73 của tài liệu.
Hình 4.9. Quan hệ giữa số bậc tự do và sai số tương đối của h-refinement - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.9..

Quan hệ giữa số bậc tự do và sai số tương đối của h-refinement Xem tại trang 73 của tài liệu.
Hình 4.11. Kết quả phần tử hữu hạn lưới 4x4x2 của p-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.11..

Kết quả phần tử hữu hạn lưới 4x4x2 của p-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 74 của tài liệu.
4.2.2. Kết quả p-refinement - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

4.2.2..

Kết quả p-refinement Xem tại trang 74 của tài liệu.
Hình 4.12. Kết quả phần tử hữu hạn lưới 4x4x5 của p-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.12..

Kết quả phần tử hữu hạn lưới 4x4x5 của p-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình 4.13. Kết quả phần tử hữu hạn lưới 4x4x8 của p-refinement (uniform mesh) 48 - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.13..

Kết quả phần tử hữu hạn lưới 4x4x8 của p-refinement (uniform mesh) 48 Xem tại trang 75 của tài liệu.
Bảng 4.2. Kết quả sai số tương đối, chỉ số hiệu dụng, chỉ số đều của p-refinement (uniform mesh) - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Bảng 4.2..

Kết quả sai số tương đối, chỉ số hiệu dụng, chỉ số đều của p-refinement (uniform mesh) Xem tại trang 76 của tài liệu.
Hình 4.16. Quan hệ giữa số bậc tự do và chỉ số hiệu dụng của p-refinement - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.16..

Quan hệ giữa số bậc tự do và chỉ số hiệu dụng của p-refinement Xem tại trang 78 của tài liệu.
Hình 4.15. Quan hệ giữa số bậc tự do và sai số tương đối của p-refinement - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Hình 4.15..

Quan hệ giữa số bậc tự do và sai số tương đối của p-refinement Xem tại trang 78 của tài liệu.
Chương 3: Mơ hình tốn cho mối hàn điểm bằng phương pháp hàn laser - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

h.

ương 3: Mơ hình tốn cho mối hàn điểm bằng phương pháp hàn laser Xem tại trang 116 của tài liệu.
Bảng 1. Chi cơng lao động tham gia trực tiếp thực hiện đề tài - (Đề tài NCKH) phân tích, đánh giá độ tin cậy cho mối hàn laser

Bảng 1..

Chi cơng lao động tham gia trực tiếp thực hiện đề tài Xem tại trang 119 của tài liệu.