Chương1 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Các nghiên cứu về dao động và ổn định phi tuyến của kết cấu FGM
1.2.2. Tấm và vỏ FGM có gia cường (ES-FGM)
Tầm quan trọng của gân gia cường cũng như các kết cấu có gân gia cường đã
được nhấn mạnh bởi Timoshenko [91], Brush và Almorth [20], Van Der Neut [94],
Baruch và Singer [13], Reddy [65], Shen [70], Stamelos [87], Lê Văn Dân [3],
Sadeghifar và các cộng sự [66].
Tuy nhiên các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực này cịn rất ít, nhất là vấn đề
dao động và ổn định động phi tuyến của kết cấu ES-FGM.
Công bố quốc tế năm 2009 về kết cấu FGM có gân gia cường là của nhóm tác giả Najafizadeh và các cộng sự [60]. Họ đã sử dụng lý thuyết vỏ mỏng để nghiên
cứu về ổn định tĩnh tuyến tính của vỏ trụ FGM có gân gia cường lệch tâm FGM
theo chuyển vị. Trong đó nhóm tác giả này đã đề xuất gân gia cường làm bằng
FGM được gia cường phía trong của vỏ trụ. Mặt tiếp xúc giữa gân và vỏ làm cùng
một loại vật liệu để kết cấu vẫn đảm bảo được tính liên tục của vật liệu.
Năm 2011, tác giả luận án đã tham gia vào nhóm nghiên cứu đứng đầu là GS.TSKH Đào Huy Bích đề xuất một phương pháp khác về gân gia cường cho các kết cấu FGM. Để vừa đảm bảo tính liên tục về mặt vật liệu và đơn giản trong công tác chế tạo, gân gia cường được đề xuất ở đây được làm bằng vật liệu thuần nhất và
đẳng hướng, nếu gân được gia cường tại mặt ceramic thì được làm hoàn toàn bằng ceramic, ngược lại nếu gân được gia cường ở mặt kim loại thì được làm hoàn toàn bằng kim loại.
Đề xuất này sau đó đã được một số nhóm tác giả khác sử dụng và phát triển để
phân tích các bài tốn khác nhau, trong vịng ba năm trở lại đây đã có hơn mười
cơng trình được cơng bố trên các tạp chí khoa học quốc tế (SCI và SCIE) cũng sử
tương tự các nghiên cứu của luận án như:
Nhóm tác giả Đào Văn Dũng và các cộng sự [39] đã nghiên cứu về ổn định
tĩnh tuyến tính của vỏ nón cụt có gân gia cường lệch tâm dưới tác dụng của tải cơ,
trong đó sự thay đổi theo tọa độ của khoảng cách giữa các gân dọc theo đường sinh đã được tính đến. Tác giả Nguyễn Đình Đức [27] đã nghiên cứu về đáp ứng động
phi tuyến của vỏ thoải hai độ cong có gân gia cường lệch tâm trên nền đàn hồi.
Một số cơng trình nghiên cứu trong trường hợp tổng quát hơn (theo đề xuất
gân FGM của Najafizadeh và các cộng sự [60]) như: Đào Văn Dũng và Lê Khả Hòa [37] đã nghiên cứu về ổn định và sau mất ổn định tĩnh phi tuyến của vỏ trụ FGM có
gân gia cường lệch tâm. Trong cơng trình này các tác giả đã lựa chọn dạng nghiệm độ võng ba số hạng trong đó có xem xét đến thành phần võng đều trước mất ổn định
và võng phi tuyến sau mất ổn định. Cũng nhóm tác giả này đã phân tích ổn định và sau mất ổn định phi tuyến của vỏ trụ FGM có gân gia cường FGM chịu tải xoắn
(Đào Văn Dũng và Lê Khả Hòa [38]). Đào Văn Dũng và các cộng sự [41] tiếp tục
sử dụng phương án tiếp cận gân này khi nghiên cứu ổn định tĩnh và tuyến tính của vỏ nón cụt FGM có gân gia cường có nền đàn hồi bao quanh.
Gần đây, nhóm tác giả Nguyễn Đình Đức và các cộng sự [29-30] đã nghiên
cứu bài toán nhiệt và cơ nhiệt kết hợp của các kết cấu tấm và vỏ trụ FGM có gân gia
cường lệch tâm.
Sử dụng các lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất và bậc cao cũng là một hướng nghiên cứu có triển vọng. Nhóm tác giả Đào Huy Bích và các cộng sự [19] đã phát
triển kỹ thuật san đều tác dụng gân của Lekhnitskii cho lý thuyết biến dạng trượt
bậc nhất và áp dụng cho bài toán dao động phi tuyến của vỏ thoải FGM hai độ cong
trên nền đàn hồi. Các tác giả Đào Văn Dũng và Nguyễn Thị Nga [40] và Đào Văn
Dũng và Hoàng Thị Thiêm [36] cũng đã nghiên cứu bài toán ổn định và sau mất ổn
định của tấm chữ nhật, vỏ trụ trịn FGM có gân gia cường theo lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất bằng tiếp cận giải tích.
Trong thực tế nhiều trường hợp, tải trọng tác dụng vào kết cấu diễn ra nhanh
tải trọng tĩnh, tuy vậy số lượng các nghiên cứu về dao động và ổn định động của các kết cấu tấm vỏ FGM vẫn cịn hạn chế. Đặc biệt phân tích phi tuyến động lực của các
loại vỏ phức tạp như vỏ thoải hai độ cong, vỏ cầu, vỏ trống FGM và các loại vỏ
FGM có gia cường bằng gân lệch tâm còn là vấn đề mở cần được nghiên cứu.