Chương 4 của luận án đã giải được bài toán truyền âm qua kết cấu tấm composite sandwich cốt sợi trực hướng, lõi bằng vật liệu xốp, cụ thể:
Dự trên lý thuyết tấm mỏng Kirchhoff và lý thuyết Biot về vật liệu xốp, luận án đã phát triển và xây dựng được phương trình dao động âm cho tấm composite lớp sandwich chữ nhật, cốt sợi trực hướng, lõi xốp.
Bằng phương pháp tách mốt và phương pháp Galerkin, tác giả đã tìm được lời giải của bài toán dao động cho tấm sandwich chữ nhật, trực hưóng, hữu hạn dưới tác dụng của nguồn âm thanh.
Đặc biệt, luận án đã tìm được biểu thức tường minh dựa trên công suất âm để tính tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich, cốt sợi trực hướng, lõi xốp chịu liên kết bản lề và ngàm bốn cạnh.
Từ các hệ thức thiết lập được, luận án đã xây dựng được một chương trình máy tính trong môi trường Matlab để tính tổn thất truyền âm qua kết cấu tấm sandwich chữ nhật bằng composite trực hướng với các liên kết khác nhau.
Chương trình tính cho kết quả tin cậy và cho phép đánh giá định lượng về ảnh hưởng của các thông số như: loại vật liệu composite, cấu hình vật liệu composite, góc âm tới, đọ dày lớp da, độ dày lớp lõi, cơ tính của lớp da, lớp lõi và điều kiện biên đến khả năng cách âm của tấm composite lớp sandwich, lõi xốp.
115
Các kết quả số đã cho thấy: Tấm composite sandwich Boron/Epoxy có khả năng cách âm tốt hơn tấm sandwich Fiberglass/Epoxy, Kevlar/epoxy và tấm Graphite/epoxy. Tổn thất truyền âm của tấm composite sandwich với cấu hình [90/90/90/90]s cao hơn tấm với các cấu hình khác: [0/90/0/90]s, [0/0/0/0]s, và [90/0/0/90]s. Khi tăng độ dày tấm lớp da hoặc tăng khối lượng riêng lớp lõi hoặc tăng độ cứng lớp da thì khả năng cách âm của tấm composite lớp sandwich trực hướng sẽ tăng lên. Ngược lại, nếu tăng giá trị góc âm tới thì tổn thất truyền âm của tấm sandwich sẽ giảm đi. Với cùng thông số hình học và vật liệu, tấm composite sandwich chịu liên kết ngàm bốn cạnh có khả năng cách âm tốt hơn tấm bản lề bốn cạnh.
Các kết quả nghiên cứu chính trong chương này đã được tác giả công bố trong Tuyển tập các công trình khoa học, Hội nghị Cơ học toàn quốc ([CT8], [CT15]), [CT16]); Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Viện Hàn lâm KH&CN Việt nam [CT11]; Proceedings of the International Conference on Engineering Research and Application-ICERA [CT13], được chỉ mục bởi SCOPUS và Proceedings of the International Conference on Modern Mechanics and Applications-ICOMMA [CT14], được chỉ mục bởi SCOPUS. Các tài liệu này được chỉ rõ trong “Danh mục các công trình liên quan đến luận án đã được công bố” trong trang 140 của luận án.
116
CHƯƠNG 5. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TRUYỀN ÂM QUA TẤM COMPOSITE SANDWICH VỚI LÕI LÀ PU XỐP
Trong ba chương trên, luận án đã trình bày một số kết quả nghiên cứu về truyền âm qua tấm composite lớp, tấm kép composite lớp và tấm composite sandwich lõi xốp. Đã xây dựng được công thức tường minh và chương trình máy tính để tính tổn thất truyền âm qua các loại kết cấu tấm composite lớp trực hướng nói trên chịu các liên kết bản lề và ngàm bốn cạnh. Trong chương này, luận án trình bày các nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich với hai lớp da bằng composite lớp, cốt sợi thủy tinh/nền polyester và lớp lõi bằng PU (Polyurethane) xốp chịu liên kết ngàm bốn cạnh. Loại vật liệu composite sandwich này đang được sử dụng nhiều trong chế tạo vỏ và các kết cấu tàu thủy khác trong ngành đóng tàu ở Việt Nam.
Các kết quả thực nghiệm được so sánh với các kết quả tính toán lý thuyết nhờ chương trình máy tính đã thiết lập trong chương 4. Đồng thời, kết quả thực nghiệm cũng làm sáng tỏ ảnh hưởng của các vật liệu thành phần đến tổn thất truyền âm qua tấm composite sandwich lõi PU xốp. Các nghiên cứu thực nghiệm trình bày trong chương này được thực hiện tại Trung tâm thí nghiệm thực hành và Viện nghiên cứu chế tạo tàu thủy, Trường Đại học Nha Trang, cộng tác với Viện đo lường Việt Nam.