CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SỐ
3.9 Bài toán 9: Phân tích ứng xử động của hệ khảo sát khi thay đổi độ cứng của lớp nền thứ thứ 1 và thứ 2
của lớp nền thứ thứ 1 và thứ 2
Bài toán này khảo sát ảnh hưởng của việc thay đổi tăng giá trị độ cứng của các lớp nền thứ 1 và thứ 2 lần lượt là kr= nx(6,0x107) N/m2 và ks= nx(4,5x109) N/m2 với n = 1 ÷ 5 đến ứng xử động của hệ khảo sát. Việc thay đổi các giá trị krvà
ks được thực hiện theo 3 cách thức: (1) Chỉ tăng giá trị kr; (2) Chỉ tăng giá trị ks; (3) Cả hai giá trị krvà ksđều cùng tăng. Các biểu đồ dưới đây (Hình 3.22 đến Hình 3.24) sẽ thể hiện sự thay đổi của krvà kstại trục hoành và đơn vị được thể hiện là (x6,0x107 N/m2) đối với krvà được thể hiện là (x4,5x109 N/m2) đối với ks. Ngoài
Kết quả phân tích số 62
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 3.14. Các thông số có liên quan khác được lấy theo các thông số đầu vào như đã nêu ở đầu Chương 3.
Bảng 3.14. Tóm tắt các thông số của Bài toán 9
Vận tốc vật thể Độ nhấp nhô mặt nền Độ cứng thay đổi của lớp nền 1 & 2
v = 72 km/h
(hay v = 20 m/s)
at= 2,0 mm
t = 1,0 m
kr= nx(6,0x107)N/m2, với n = 1 ÷ 5
ks= nx(4,5x109)N/m2, với n = 1 ÷ 5
Hình 3.22 đến Hình 3.24 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 krvà ks. 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.
Hình 3.22. Chuyển vị lớn nhất ymid thay đổi theo độ cứng lớp nền 1, 2
Kết quả phân tích số 63
Hình 3.23. Chuyển vị lớn nhất u thay đổi theo độ cứng lớp nền 1, 2
Hình 3.24. Hệ số DAF lớn nhất thay đổi theo độ cứng lớp nền 1, 2
Kết quả phân tích số 64
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 krcủa lớp nền 1 và kscủa lớp nền 2 được thể hiện trên các biểu đồ từ Hình 3.22 đến Hình 3.24
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 với việc khi độ cứng của các lớp nền 1 và lớp nền 2 thay đổi theo chiều hướng tăng thì các chuyển vị và hệ số
DAF này đều thay đổi theo chiều hướng giảm và ngược lại, với mức độ thay đổi
cũng tương đồng nhau. 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 krcủa lớp nền
1 và kscủa lớp nền 2 và khi chỉ thực hiện việc thay đổi độ cứng krcủa lớp nền 1.
Đồng thời, ảnh hưởng của việc cùng thay đổi cả krvà ksvà ảnh hưởng của việc chỉ thay đổi kr là 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 gần như trùng nhau, cho thấy một ảnh hưởng rất đáng kể của việc tăng độ cứng krcủa lớp nền 1 cũng như một ảnh hưởng không đáng kể của việc tăng độ cứng ks của lớp nền 2. Việc tăng độ cứng kscủa lớp nền 2 ảnh hưởng rất không đáng kể đến ứng xử động của hệ khảo sát cũng cho thấy giá trị
ks này đã đủ cứng (so với độ cứng krcủa lớp nền 1) 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 krcủa lớp nền 1 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 quả phân tích số 65