6. Cấu trúc của Luận án
2.7. Kiểm chứng phương pháp PTHH để phân tích bể chứa chất lỏng qua mơ
2.7.1. Mơ hình thí nghiệm của Luboya
Hệ kết cấu dạng khung gồm 04 tầng được thiết kế và tiến hành thí nghiệm trong nghiên cứu của Luboya [119]. Mơ hình thí nghiệm bao gồm bốn tấm gỗ với cùng kích thước 485 mm x 240 mm x 18 mm, kết nối với bốn cột làm bằng thép với diện tích mặt cắt ngang là 10 mm2. Trọng lượng của mẫu thí nghiệm là 6.95 kg. Các
tính chất vật liệu của thép được sử dụng được trình bày trong bảng 2.2. Bảng 2.2. Tính chất vật liệu của Thép
Mô đun đàn hồi (GPa) Trọng lượng riêng (kg/m3) Hệ số poisson
210 7800 0.3
Hình 2.18. Kích thước mơ hình thí nghiệm (đơn vị - mm)
Thiết lập thử nghiệm như được hiển thị trong Hình 2.18, bao gồm mơ hình với TLD được đặt ở tầng ba và tầng bốn. Mơ hình được thử nghiệm dưới tác động của tải trọng điều hịa thơng qua bộ kích tải đặt ở tầng 1. Gia tốc tại đỉnh cơng trình được ghi lại bằng thiết bị VinSensor (khối lượng 0.163kg) đặt tại tầng 4. Ba tần số dao động riêng đầu tiên của kết cấu được xác định. Mơ hình và thiết bị thí nghiệm được mơ tả trên hình 2.19.
(a) Mơ hình có TLD trên tầng 4
(b) Mơ hình có TLD trên tầng 3
(c) Máy hiện sóng, máy phát tần số, TLD và điện thoại đo
dao động
Bảng 2.3. Tổng hợp kết quả 03 tần số dao động riêng đầu tiên của kết cấu. Hệ số cản nhớt được xác định theo phương pháp Half-power từ kết quả đo dao động.
Bảng 2.3. Kết quả thí nghiệm xác định tần số dao động riêng của khung
Tần số Thí nghiệm phịng thí nghiệm (Hz) Hệ số cản nhớt (%)
f1 1.221 0.820
f2 3.613 0.692
f3 5.459 0.651
Từ tần số dao động riêng đầu tiên của kết cấu, kích thước và chiều cao mực nước của hệ TLD được tính tốn sao cho dao động riêng của bể nước trùng với dao động riêng đầu tiên của kết cấu. Bảng 2.4 tổng hợp các thông số thiết kế bể nước theo tỷ lệ khối lượng µ (giữa khối lượng bể nước và kết cấu) và tần số dao động riêng của bể nước.
Bảng 2.4. Thông số bể nước thiết kế theo tỷ lệ khối lượng và tần số dao động riêng Tỷ lệ khối lượng giữa bể
và kết cấu:µ (%) mf (kg) L(mm) b(mm) h (mm) fw (Hz)
1 0.090 125 70 9.686 1.221
2 0.151 145 80 13.124 1.221
Các thông số kỹ thuật liên quan tới mơ hình thí nghiệm đã được tóm tắt và tổng hợp đầy đủ. Trong phần tiếp theo, kết quả thí nghiệm sẽ được sử dụng để kiểm chứng tính chính xác của phương pháp mơ hình đề xuất cho tồn bộ nghiên cứu này.