Xột panel trụ FGM tựa tự do trờn tất cả cỏc cạnh chịu tải nộn đều dọc trục cường độ Px (Pascal) trờn cỏc cạnh cong x0,a. ảnh hưởng của cỏc tham số vật liệu và hỡnh học lờn ứng xử ổn định phi tuyến của cỏc panel trụ FGM chịu tải nộn dọc trục được minh hoạ trong cỏc hỡnh 3.17-3.20 và bảng 3.2.
Bảng 3.2. Tải vồng rẽ nhỏnh Pxb (GPa) của panel trụ FGM chịu nộn dọc trục ( /b h50, /b a1.0, ( , )m n (1,1), 0, T 0).
k /a R0.2 /a R0.3 /a R0.4 /a R0.5
0 0.3714 (0.3657) a 0.5626 (0.3963) 0.8303 (0.4391) 1.1746 (0.4942) 1 0.2646 (0.2564) 0.4045 (0.2788) 0.6005 (0.3102) 0.8524 (0.3505) 5 0.2145 (0.2126) 0.3202 (0.2334) 0.4683 (0.2571) 0.6586 (0.2875)
a Kết quả tớnh toỏn cho trường hợp b a/ 0.5
Hỡnh 3.17 và bảng 3.2 chỉ ra rằng tải tới hạn và cỏc đường cong độ vừng - tải trọng giảm khi k tăng, tức là khi tỷ lệ thể tớch của thành phần kim loại tăng. Thờm vào đú, ứng xử húp của cỏc panel và sự nhạy với tớnh khụng hoàn hảo của panel khi chịu nộn dọc trục, tức là nếu cú tớnh khụng hoàn hảo ban đầu thỡ panel sẽ vừng tiếp khi cú tải nộn và khụng cú hiện tượng vồng rẽ nhỏnh, và điều này khỏc với cỏc panel khụng hoàn hảo chịu ỏp lực ngoài đó xột ở trờn. Cỏc panel trụ hoàn hảo trải qua một hiện tượng húp ngay lập tức với cường độ đo bằng sự chờnh lệch giữa tải vồng tới hạn (giao điểm của cỏc đường nột liền với trục tải trọng) với tải cực tiểu, trong khi cỏc panel khụng hoàn hảo xảy ra hiện tượng húp chậm mà cường độ đo bằng sự chờnh lệch giữa cỏc tải cực đại và cực tiểu trờn đường cong P Wx( ). Hơn nữa, hỡnh 3.17 cũng cho thấy cường độ của húp cú xu hướng giảm khi k tăng và dường như cỏc tải cực tiểu của cỏc panel trụ hoàn hảo và khụng hoàn hảo rất gần nhau, điều này cho thấy mặc dự cỏc panel giàu ceramic khỏng nhiệt tốt hơn nhưng
lại gặp bất lợi khi chịu nộn dọc trục vỡ cường độ húp mạnh trong khi ceramic lại khỏ giũn.
Hỡnh 3.17. ảnh hưởng của chỉ số klờn
sự ổn định của cỏc panel FGM chịu nộn. Hỡnh 3.18. ảnh hưởng của tỷ số /b h lờn sự ổn định của cỏc panel FGM chịu nộn. Hỡnh 3.18 chỉ ra xu hướng giảm của cỏc tải tới hạn và khả năng mang tải của cỏc panel trụ FGM chịu nộn khi tỷ số /b h tăng. Hỡnh 3.19 khảo sỏt ảnh hưởng của tỷ số cạnh panel /a b lờn tải tới hạn và khả năng mang tải sau tới hạn của panel FGM. Cú thể thấy rằng, mặc dự cỏc panel với tỷ số /a b nhỏ cú tải vồng lớn hơn nhưng ứng xử sau vồng của chỳng là khụng ổn định mà trải qua một hiện tượng húp tương đối khắc nghiệt. Ngược lại, cỏc panel với /a b lớn tuy bị vồng sớm hơn nhưng ứng xử sau vồng là tương đối ổn định do độ thoải của nú cao hơn.
Hỡnh 3.19. ảnh hưởng của tỷ số a b/ lờn sự ổn định của cỏc panel FGM chịu nộn.
Hỡnh 3.20. ảnh hưởng của tỷ số a R/ lờn sự ổn định của cỏc panel FGM chịu nộn.
Hỡnh 3.20 chỉ ra ảnh hưởng của độ cong lờn ứng xử vồng và sau vồng của cỏc panel trụ FGM chịu nộn dọc trục. Cú thể thấy rằng khi độ cong /a R tăng mặc dự tải nộn tới hạn của cỏc panel trụ FGM tăng lờn nhưng cỏc đường cong sau tới hạn của cỏc panel này lại rất khụng ổn định và panel trải qua một hiện tượng húp rất khắc nghiệt khi /a R lớn. Ngược lại, do cấu hỡnh tương đối thoải (gần với tấm), cỏc panel với độ cong nhỏ ( /a R0.2) cú khả năng mang tải tốt hơn khi W h/ đủ lớn (miền sõu của ứng xử sau vồng) và cỏc đường cõn bằng phi tuyến tương đối ổn định, khụng cú húp, mặc dự cỏc panel này bị vồng sớm hơn.
Hỡnh 3.21 phỏc hoạ cỏc ảnh hưởng của điều kiện ràng buộc trờn cỏc cạnh lờn ứng xử ổn định phi tuyến của cỏc panel trụ FGM dưới lực nộn dọc trục. Trong hỡnh này, cỏc đường cõn bằng phi tuyến của cỏc panel với tất cả cỏc cạnh tựa tự do (trường hợp (1)) được vẽ trong sự so sỏnh với cỏc đường cong khi hai cạnh thẳng
0,
y b tựa cố định (trường hợp (3)). Hỡnh này chỉ ra rằng trong khi cỏc panel trụ hoàn hảo trong trường hợp (1) trải qua một ứng xử rẽ nhỏnh cỏc trạng thỏi cõn bằng với cỏc đường cõn bằng khụng đối xứng qua trục Px và khụng ổn định (mà cú hiện tượng húp) tức là panel vẫn khụng bị vồng cho tới khi tải nộn đạt tới hạn thỡ cỏc panel trụ hoàn hảo trong trường hợp (3) trỡnh diễn một ứng xử đơn điệu tăng trong độ vừng ra phớa ngoài và khụng xảy ra sự vồng rẽ nhỏnh. Thờm vào đú, khi cỏc cạnh thẳng bị ngăn cản dịch chuyển, ảnh hưởng của tớnh khụng hoàn hảo trong hỡnh dỏng ban đầu lờn ứng xử của panel là rất mờ nhạt.
Hỡnh 3.21. ảnh hưởng của sự ràng buộc cạnh lờn ứng xử của panel FGM chịu
nộn.
Hỡnh 3.22. ảnh hưởng của k lờn ứng xử của panel FGM chịu nhiệt độ tăng đều
(cỏc cạnh IM).
ứng xử này của cỏc panel với hai cạnh thẳng y0,b tựa cố định được giải thớch là cỏc phản lực trờn cỏc cạnh thẳng làm cho panel vừng ra phớa ngoài (độ vừng õm) do tớnh cong của panel và độ vừng này tiếp tục tăng đơn điệu khi cú sự tỏc dụng của tải nộn dọc trục.