cho nghiệm duy nhất đối với dầm công xôn, khi mà điều kiện biên hai đầu không đối xứng; trong trường hợp điều kiện biên đối xứng việc chẩn đoán bằng tần số riêng luôn cho hai nghiệm đối xứng nhau qua điểm giữa dầm (điều này đã rõ trong trường hợp dầm đồng nhất); lưu ý rằng khi vết nứt ở giữa dầm thì điểm đối xứng với nó qua giữa dầm là chính nó, vì vậy bài toán cũng có một nghiệm duy nhất. (b) Trong khi đó việc chẩn đoán bằng điện tích cảm biến dao động luôn cho ta một nghiệm duy nhất trong tất cả các trường hợp điều kiện biên; điều này chứng tỏ sử dụng cảm biến bằng vật liệu áp điện đã giải quyết trọn vẹn vấn đề không có nghiệm duy nhất của bài toán chẩn đoán vết nứt trong dầm kế cả FGM lẫn dầm đồng nhất.
Bảng 4. 1. Kết quả chẩn đoán vết nứt trong dầm FGM bằng phương pháp đường đồng mức Trường hợp vết nứt thực = /2; = 30% = /3; = 30% = /2; = 30% = /3; = 30% = /2; = 30% = /3; = 30% KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
Trong chương này tác giả trình bày những quả chính sau đây :
1. Nội dung của phương pháp đường đồng mức, cơ sở khoa học và quy trình giải bài toán chẩn đoán vết nứt trong dầm áp điện bằng tần số riêng và điện tích cảm biến dao động
2. Xây dựng cơ sở dữ liệu để chẩn đoán vết nứt trong dầm FGM áp điện bằng tần số riêng và điện tích cảm biến dao động bao gồm các kết quả giải phương trình tần số và tính toán điện tích cảm biến dao động từ các dạng dao động riêng phụ thuộc vào hai biến là vị trí và độ sâu vết nứt. Kết quả này được trình bày ở dạng
đồ thị ba chiều của các hàm số hai biến nêu trên làm cơ sở để chẩn đoán vết nứt bằng phương pháp đường đồng mức;
3. Áp dụng phương pháp đường đồng mức để thử nghiệm chẩn đoán vị trí và độ sâu vết nứt bằng tần số riêng và điện tích cảm biến dao động tính từ bài toán
chẩn đoán vết nứt trong dầm có hai biên đối xứng (dầm ngàm hai đầu và dầm tựa đơn hai đầu) không có nghiệm duy nhất. Trong khi sử dụng điện tích cảm biến dao động luôn cho nghiệm duy nhất chính xác với vết nứt cho trước. Đây là kết quả mới đã được công bố trên tạp chí ISI.
KẾT LUẬN CHUNG
Những kết quả mới của luận án bao gồm:
1. Đã xây dựng được mô hình dầm FGM được gắn với miếng áp điện như một dầm bậc dựa trên phương pháp độ cứng động và đã ứng dụng để phân tích tần số dao
động riêng của dầm FGM có miếng vá áp điện. Kết quả phân tích số cho thấy kích thước và vị trí miếng vá áp điện ảnh hưởng mạnh đến tần số riêng, có thể làm tăng hoặc giảm tần số riêng tùy thuộc vào chiều dày và vị trí gắn miếng vá áp điện. Đặc biệt sự có mặt của lớp áp điện làm tăng sự tương tác giữa các thành phần dao động uốn và dao động dọc trục của dầm FGM.
2. Đã xây dựng được mô hình dầm FGM có vết nứt và được gắn một lớp áp điện chạy dọc theo chiều dài dầm và ứng dụng để phân tích ảnh hưởng của các tham số vết nứt, tham số vật liệu và chiều dầy lớp áp điện đến tần số riêng, điện tích áp điện dao động riêng (modal sensor charge - MSC). Kết quả phân tích số này tạo thành cơ sở dữ liệu để chẩn đoán vết nứt bằng các tham số dao động, trong đó có tham số điện tích cảm biến dao động - một dấu hiệu quan trọng để chẩn đoán vết nứt.
3. Đã áp dụng phương pháp đường đồng mức để chẩn đoán vết nứt trong dầm FGM và kết quả thử nghiệm số cho thấy nếu sử dụng tần số riêng để chẩn đoán vết nứt thì bài toán chẩn đoán một vết nứt trong dầm không cho nghiệm duy nhất khi điều kiện biên đối xứng (dầm ngàm hoặc tựa đơn hai đầu). Nhưng nếu sử dụng tham số điện tích cảm biến dao động thu thập được trong lớp áp điện, ta luôn nhận được chính xác một nghiệm duy nhất. Đây là một đóng góp mới quan trọng trong việc giải bài toán chẩn đoán vết nứt trong dầm FGM và là minh chứng cho sự tiến bộ của việc ứng dụng vật liệu áp điện trong chẩn đoán vết nứt nói riêng và chẩn đoán kỹ thuật công trình nói chung.