Dầm có vết nứt sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ Phát hiện hư hỏng của kết cấu dạng thanh dầm bằng phương pháp hàm phổ phản ứng (Trang 72 - 77)

Chương 1 Tổng quan

K ết luận chương 1

2.5. Kết quả mô phỏng số

2.5.3. Dầm có vết nứt sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn

Ở phần này, các kết quả mô phỏng sốthu được từchương trình sử dụng phương

pháp PTHH cho dầm hai đầu gối tựa đơn giản với hai vết nứt có cùng độ sâu tại vị trí 0.4L và 0.76L. Các ảnh hưởng của vị trí và độ sâu vết nứt cũng được xem xét.

Dầm được chia thành 100 phần tử, các vết nứt ứng với phần tử thứ 40 và phần tử thứ76, độ sâu vết nứt lần lượt là 10%; 20% và 30% độ dày dầm và chịu lực kích

động có tần số xấp xỉ bằng tần số riêng thứ nhất, tần số riêng thứ hai. Ta thu được các

kết quảnhư minh họa trong các hình 2.13-2.14.

Quan sát các hình 2.13-2.14 ta thấy các kết quả số thu được đối với phương pháp PTHH tương tựnhư các kết quả số khi tính bằng cơng thức chính xác. Kết quả

tính tốn số cho thấy kết quả của hai phương pháp gần nhau khi sốlượng phần tử chia trong phương pháp PTHH đủ lớn, nếu số lượng phần tử trong phương pháp PTHH là nhỏthì các đỉnh nhọn gây bởi vết nứt sẽ nhỏhơn và không sắc nét so với cơng thức

chính xác.

(a) Độ sâu vết nứt 10%, ωω1 (b) Độ sâu vết nứt 10%, ωω1, f =0.58

(c) Độ sâu vết nứt 10%, ωω2 (d) Độ sâu vết nứt 10%, ωω2, f =0.58

(e) Độ sâu vết nứt 20%, ωω1 (f) Độ sâu vết nứt 20%, ωω1, f =0.58

Hình 2.13. Hàm độ cong phổ phản ứng của dầm hai đầu gối tựa có vết nứt, độ sâu vết nứt là 10%-30% độ dày dầm, sử dụng phương pháp PTHH (phần 1).

(a) Độ sâu vết nứt 20%, ωω2 (b) Độ sâu vết nứt 20%, ωω2, f =0.58

(c) Độ sâu vết nứt 30%, ωω1 (d) Độ sâu vết nứt 30%, ωω1, f =0.58

(e) Độ sâu vết nứt 30%, ωω2 (f) Độ sâu vết nứt 30%, ωω2, f =0.58

Hình 2.14. Hàm độ cong phổ phản ứng của dầm hai đầu gối tựa có vết nứt, độ sâu vết nứt là 10%-30% độ dày dầm, sử dụng phương pháp PTHH (phần 2).

Do đó, một lần nữa ta có thể khẳng định rằng có thể sử dụng hàm độ cong phổ

phản ứng để phát hiện vết nứt. Các đỉnh nhọn là dấu hiệu của sự tồn tại vết nứt và vị trí của đỉnh nhọn sẽxác định vị trí vết nứt. Chiều cao của đỉnh nhọn có thểdùng để đánh giá mức độ của vết nứt.

Kết luận chương 2

Trong chương 2 đã trình bày các cơng thức chính xác của hàm phổ phản ứng

và hàm độ cong phổ phản ứng của dầm có nhiều vết nứt. Kết quả chương trình tính

sử dụng các công thức đã phát triển đã được so sánh với một sốcơng trình đã được cơng bố và kiểm tra chéo bằng các kết kết quả mô phỏng bằng phương pháp PTHH đã cho thấy sự đúng đắn của các công thức của hàm phổ phản ứng của dầm có nhiều

vết nứt đã phát triển.

Dựa trên các công thức này, hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó đối với dầm nguyên vẹn và dầm có vết nứt được mơ phỏng và so sánh với nhau cho thấy sự ảnh hưởng của vết nứt lên hàm phổ phản ứng và độ cong của nó. Các kết quả mơ phỏng có thểđược sử dụng để phát hiện vết nứt. Các khuyến cáo đểcó được kết quả

tốt hơn cho việc phát hiện vết nứt như chọn vị trí đặt lực, tần số lực kích động cũng được đưa ra.

Cơng thức chính xác thu được có ưu điểm là có thể tính tốn độ cong của hàm phản ứng ở vị trí bất kỳ với thời gian tính tốn ngắn. Tuy nhiên các cơng thức chính xác này mới chỉ xây dựng được cho kết cấu đơn giản như kết cấu dầm. Mặc dù vậy,

tính đúng đắn của phương pháp trong việc phát hiện vết nứt đối với kết cấu dầm đã

chỉ ra rằng ta phương pháp đề xuất trong luận án có thể ứng dụng đối với kết cấu phức tạp hơn. Khi đó, ta có thể sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính tốn mơ phỏng hàm phổ phản ứng và hàm độ cong của nó, mặc dù phương pháp này cần có thời gian tính tốn lâu hơn nhưng lại có thể áp dụng cho các kết cấu phức tạp hơn.

Các kết quảtrong chương này được đăng trong 01 bài báo Tạp chí ISI, 01 bài báo tạp chí trong nước, 02 bài báo báo cáo hội nghị quốc tế; 02 bài báo báo cáo tại hội nghị toàn quốc: [CT-2], [CT-4], [CT-6], [CT-9], [CT-10], [CT-11] trong Danh mục cơng trình liên quan đến luận án .

phản ứng của dầm mang khối lượng tập trung. Từ đó xác định ảnh hưởng của khối

CHƯƠNG 3. HÀM PHỔ PHẢN ỨNG CỦA DẦMMANG KHỐI LƯỢNGTẬP TRUNG

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ Phát hiện hư hỏng của kết cấu dạng thanh dầm bằng phương pháp hàm phổ phản ứng (Trang 72 - 77)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(135 trang)