CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về vật liệu FGM
1.3.2. Các nghiên cứu về kết cấu FGM có gân gia cường
Trong thực tế, các kết cấu thường được gia cường thêm bởi các gân. Các gân gia cường có tác dụng làm tăng khả năng chịu tải của kết cấu trong khi khối lượng kết cấu tăng lên không đáng kể. Tuy nhiên, các nghiên cứu về ổn định các kết cấu FGM có gân gia cường còn hạn hẹp, chưa thật sự có nhiều kết quả quốc tế được công bố.
Satouri và các cộng sự [75] đã trình bày phân tích vồng của vỏ trụ FGM hai chiều được gia cường bởi các gân dọc chịu sự kết hợp của tải phân bố đều dọc và ngang theo lý thuyết biến dạng trượt bậc cao. Sử dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất, Golmakani [45] đã nghiên cứu ứng xử chuyển vị lớn của tấm tròn FGM được gia cường bởi các gân vòng dưới sự tác dụng của tải cơ và nhiệt. Farahani và các cộng sự [44] đã giới thiệu cách tiếp cận giải tích cho bài toán phân tích vồng của vỏ trụ tròn FGM được gia cường bởi các gân dọc trục phía ngoài dưới tải nén dọc trục. Sun và các cộng sự [91] đã dựa trên lý thuyết biến dạng trượt bậc ba của Reddy để nghiên cứu ứng xử vồng của vỏ trụ FGM được gia cường bằng các gân lưới chịu sự kết hợp của tải nén và nhiệt độ. Ardestani và các cộng sự [42] đã nghiên cứu ứng xử của tấm FGM với các gân gia cường đồng tâm và lệch tâm chịu áp lực ngoài phân bố đều với các cạnh tựa bản lề và ngàm theo lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất. Taczała và các cộng sự [92] đã trình bày phương pháp phần tử hữu hạn phi tuyến để nghiên cứu ổn định phi tuyến của tấm FGM có gân gia cường chịu tải cơ và nhiệt.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về FGM có gân gia cường đã bắt đầu xuất hiện nhiều trong những năm gần đây.
Dựa trên lý thuyết vỏ cổ điển với tính phi tuyến hình học von Karman và kỹ thuật san đều tác dụng gân Lekhnitskii, tác giả Đào Huy Bích và các cộng sự [17]
đã phân tích ổn định động của panel trụ được gia cường bởi các gân thuần nhất chịu tải nén dọc trục trong đó giá trị của tải trọng động tới hạn được xác định dựa trên tiêu chuẩn Budiansky – Roth. Phân tích vồng tĩnh và động phi tuyến của vỏ trụ FGM có gân gia cường chịu tải nén dọc trục được tác giả Bích và các cộng sự nghiên cứu trong kết quả [19]. Tác giả Đào Văn Dũng và Lê Khả Hòa [40] đã đề xuất dạng nghiệm độ võng ba số hạnh cho bài toán phân tích vồng và sau vồng phi tuyến của vỏ trụ FGM được gia cường bởi các gân tựa trên nền đàn hồi chịu tải xoắn trong môi trường nhiệt độ.
Nhóm tác giả Nguyễn Đình Đức và các cộng sự cũng công bố rất nhiều kết quả về nghiên cứu ứng xử của các kết cấu FGM có gân gia cường trong đó có kể đến sự biến dạng theo nhiệt độ của các tham số hình học của gân. Cụ thể, tác giả Nguyễn Đình Đức và các cộng sự [33, 36] đã nghiên cứu ổn định tĩnh, đáp ứng động phi tuyến và dao động của vỏ trụ ellip S-FGM với ba lớp kim loại – gốm – kim loại bao quanh bởi nền đàn hồi trong môi trường nhiệt độ. Tác giả Nguyễn Đình Đức và Phạm Hồng Công [30] đã giải quyết bài toán ổn định nhiệt của vỏ nón cụt FGM có gân gia cường lệch tâm trong môi trường nhiệt và được bao quanh bởi nền đàn hồi. Kết quả cho ứng xử sau vồng phi tuyến cơ, nhiệt và cơ – nhiệt kết hợp của panel trụ FGM trên nền đàn hồi được giới thiệu trong công bố [35] của tác giá Nguyễn Đình Đức và các cộng sự. Trong các nghiên cứu của nhóm đều giả sử gân là thuần nhất, được làm bằng kim loại nếu được gia cường ở mặt kim loại và được làm bằng gốm nếu được gia cường ở mặt gốm để đảm bảo sự liên tục của toàn kết cấu.
Đối với các kết cấu FGM dày có gân gia cường, các lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất và bậc cao được sử dụng để nghiên cứu ứng xử của chúng. Tác giả Đào Văn Dũng và Đỗ Quang Chấn [38] đã trình bày kết quả phân tích vồng của vỏ nón cụt FGM được gia cường bằng các gân trực giao chịu tải trọng dọc trục và áp lực ngoài phân bố đều theo lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất. Sử dụng lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất và bậc ba, tác giả Phạm Hồng Công và Nguyễn Đình Đức [29,
phi tuyến của tấm P-FGM, tấm S-FGM và vỏ trụ tròn S-FGM có gân gia cường trên nền đàn hồi trong môi trường nhiệt độ. Trong các nghiên cứu này, các tác giả đã xem xét hai trường hợp của nhiệt độ là nhiệt độ tăng đều và nhiệt độ biến đổi theo chiều dày của tấm.