Khai báo các thơng số đầu vào: Đặc tính vật liệu, nguồn phát sóng, tham số Newmark.
Vẽ mơ hình, rời rạc hóa kết cấu, xác định bước thời gian Δt
Tính tốn ma trận độ cứng K, ma trận khối lượng M và ma trận cản C trong phương trình
Áp đặt điều kiện ban đầu: chuyển vị , vận tốc , gia tốc
Vòng lặp thời gian k=1:nt
Xác định tại thời điểm k: chuyển vị , vận tốc , gia tốc
Cập nhật chuyển vị, vận tốc và gia tốc tại điểm phát sóng:
Dùng phương pháp Newmark để xác định tại thời điểm k+1: chuyển vị , vận tốc , gia tốc
Áp đặt điều kiện biên
Lưu kết quả và vẽ trường chuyển vị
Lưu kết quả và kết thúc
k=nt k=k+1
ĐÚNG
2.3. Kết quả mô phỏng sốlan truyền sóng siêu âm trong các mẫu bê tơng
Chương trình mơ phỏng được xây dựng trên phần mềm Matlab dựa trên thuật toán đã đề xuất ở trên. Việc mơ phỏng lan truyền sóng được thực hiện qua 4 mẫu khảo sát bao gồm: mẫu khơng có khuyết tật, mẫu có khuyết tật (vết nứt, lỗ trống) và mẫu có cốt thép.
2.3.1. Mẫu khảo sát
Các kết cấu cơng trình trong thực tế thường sử dụng hai vật liệu bê tông và cốt thép kết hợp với nhau, và cũng thường xuất hiện các vết nứt hoặc lỗ trống bên trong kết cấu bê tơng. Vì vậy, bốn loại mẫu khảo sát khác nhau bao gồm mẫu chuẩn, mẫu có khuyết tật (vết nứt, lỗ trống) và mẫu có cốt thép được nghiên cứu trong Luận án này. Các mẫu khảo sát được thể hiện như ở Hình 2.3.
• Mẫu 1: Khối bê tơng hình lập phương có kích thước 15x15x15cm3, các bề mặt của mẫu xem là các biên tự do.
• Mẫu 2: Khối bê tơng hình lập phương có kích thước 15x15x15cm3, có một lỗ trống ở giữa đường kính 3cm. Các bề mặt của mẫu xem là các biên tự do, đường biên giữa mẫu và lỗ trống cũng được xem là biên tự do.
• Mẫu 3: Khối bê tơng hình lập phương có kích thước 15x15x15cm3, có một thanh thép đường kính 3cm ở giữa mẫu. Biên liên kết giữa bê tông và thanh thép được xem là biên liên tục.
• Mẫu 4: Khối bê tơng hình lập phương có kích thước 15x15x15cm3, vết nứt mở có bề rộng 2mm và dài 10cm. Biên giữa vết nứt và mẫu là biên tự do. Trong bài tốn mơ phỏng, đặc tính vật liệu bê tơng được lấy cho đối tượng bê tông sử dụng vật liệu phế phẩm là tro bay và bột đá. Các giá trị đặc tính của bê tơng được đo đạc từ thực nghiệm (Chương 3) như sau: khối lượng riêng ρ=2320,3kg/m3, mô-đun đàn hồi Eb=3,51.104MPa, hệ số Poisson ν=0,2, các hệ số cản Rayleigh:
=18962,25rad/s và β=1,65.10-7s/rad. Cốt thép có khối lượng riêng ρ=7800kg/m3,
Bước khơng gian và bước thời gian được lấy thỏa mãn các Biểu thức (2.34) và (2.33): Bước không gian Δx=5mm và bước thời gian Δt=Δx/c (với c là vận tốc lan truyền sóng, c=4355m/s). Số bước thời gian thực hiện mô phỏng là 150 bước.