CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ
3.10 Bài toán 10: Phân tích ứng xử động của hệ khảo sát khi thay đổi độ cứng của lớp nền thứ 2 và thứ 3
của lớp nền thứ 2 và thứ 3
Bài toán này khảo sát ảnh hưởng của việc thay đổi tăng giá trị độ cứng của các lớp nền thứ 2 và thứ 3 lần lượt là ks= nx(4,5x109) N/m2 và kb= nx(3,0x108) N/m2 với n = 1 ÷ 5 đến ứng xử động của hệ khảo sát. Việc thay đổi các giá trị ksvà
kb cũng được thực hiện theo 3 cách thức: (1) Chỉ tăng giá trị ks; (2) Chỉ tăng giá trị
kb; (3) Cả hai giá trị ksvà kb đều cùng tăng. Riêng cách thức (1) thì hoàn toàn giống với cách thức (2) trong Bài toán 9. Các biểu đồ dưới đây (từ Hình 3.25 đến Hình 3.27) sẽ thể hiện sự thay đổi của krvà kstại trục hoành và đơn vị được thể hiện là (x4,5x109 N/m2) đối với ksvà được thể hiện là (x3,0x108 N/m2) đối với kb. Ngoài ra: vận tốc vật thể có giá trị v = 72 km/h (hay v = 20 m/s) không đổi; độ nhấp nhô mặt nền có biên độ at = 2 mm. Các thông số đầu vào của bài toán được tóm tắt
trong Bảng 3.15. Các thông số có liên quan khác được lấy theo các thông số đầu vào như đã nêu ở đầu Chương 3.
Bảng 3.15. Tóm tắt các thông số của Bài toán 10
Vận tốc vật thể Độ nhấp nhô mặt nền Độ cứng thay đổi của lớp nền 2 & 3
v = 72 km/h
(hay v = 20 m/s)
at= 2,0 mm
t = 1,0 m
ks= nx(4,5x109)N/m2, với n = 1 ÷ 5
kb= nx(3,0x108)N/m2, với n = 1 ÷ 5
Hình 3.25 đến Hình 3.27 trình bày các biểu đồ thể hiện lần lượt sự thay đổi
giá trị lớn nhất của chuyển vị ymid điểm tương tác và của chuyển vị u vật thể chuyển động cũng như của hệ số khuếch đại động DAF tương ứng với các giá trị thay đổi cũng như cách thức thay đổi của ksvà kb. Các biểu đồ được vẽ dựa trên các giá trị âm lớn nhất (hướng xuống) đối với chuyển vị ymid và u; và dựa trên các giá trị
dương lớn nhất đối với hệ số DAF.
Kết quả phân tích số 66
Hình 3.25. Chuyển vị lớn nhất ymid thay đổi theo độ cứng lớp nền 2, 3
Hình 3.26. Chuyển vị lớn nhất u thay đổi theo độ cứng lớp nền 2, 3
Kết quả phân tích số 67
Hình 3.27. Hệ số DAF lớn nhất thay đổi theo độ cứng lớp nền 2, 3
Sự thay đổi của các giá trị lớn nhất của chuyển vị ymid điểm tương tác và của chuyển vị u vật thể cũng như của hệ số khuếch đại động DAF ứng với sự thay đổi
của các giá trị khảo sát cũng như các cách thức thay đổi của các độ cứng kscủa lớp nền 2 và kbcủa lớp nền 3 được thể hiện trên các biểu đồ từ Hình 3.25 đến Hình 3.27
cho thấy: các biểu đồ thể hiện sự thay đổi của các chuyển vị và hệ số DAF đang
được đề cập có sự tương đồng về đặc điểm và hình dạng tương tự như Bài toán 9.
Theo đó, mức độ thay đổi của các chuyển vị và hệ số DAF này là không đáng kể khi chỉ thực hiện việc thay đổi độ cứng kscủa lớp nền 2 và là rất đáng kể khi thực hiện việc thay đổi đồng thời giá trị các độ cứng kscủa lớp nền 2 và kbcủa lớp nền 3 và khi chỉ thực hiện việc thay đổi độ cứng kbcủa lớp nền 3. Đồng thời, ảnh hưởng của việc cùng thay đổi cả ksvà kbvà ảnh hưởng của việc chỉ thay đổi kblà chênh lệch rất ít trong trường hợp này, thể hiện ở chỗ các biểu đồ của các chuyển vị và hệ số
DAF khảo sát rất gần nhau, cho thấy một ảnh hưởng rất đáng kể của việc tăng độ
Kết quả phân tích số 68
cứng kbcủa lớp nền 3 cũng như một ảnh hưởng không đáng kể của việc tăng độ cứng ks của lớp nền 2. Tương tự Bài toán 9, độ cứng ks của lớp nền 2 cũng được ghi nhận là tương đối đủ cứng (so với độ cứng kbcủa lớp nền 3) nên việc cho tăng thêm đối với giá trị ks là không mang lại hiệu quả đáng kể. Ngoài ra, như được thể hiện ở các biểu đồ đang khảo sát, việc tăng giá trị độ cứng kbcủa lớp nền 3 cũng chỉ
có ảnh hưởng rất đáng kể, đạt hiệu quả cao trong một khoảng tăng độ cứng nhất định và trong các khoảng tăng độ cứng tiếp theo sau đó thì ảnh hưởng này càng giảm đi và có chiều hướng giảm về một giá trị ổn định.
Kết luận và kiến nghị 69