Nhìn tổng quan luận án, chương 1 trình bày các kiến thức
nền tảng liên quan đến hiệu ứng áp điện. Mô hình toán học và các phương pháp số như FEM và ES -FEM đã được thể h iện trong chương 2. Ngoài ra, các kết quả mô phỏng số và các kết
quả thực nghiệm được trình bày ở chương 3 và chương 4, trong đó có sự so sánh giữa kết quả mô phỏng số và kết quả thí
nghiệm. Phần kết luận này, chúng ta sẽ nêu các kết quả đã đạt được của luận án và đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.
Các đóng góp mới của luận án mang ý nghĩa khoa học
Thông qua việc thực hiện mô hình hóa toán học, áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tự phát triển chương trình tính toán kết hợp với 2 thực nghiệm chế tạo đođạc, nghiên cứu này
có các đóng góp mới trên cả 3 phương diện toán học, tin học và
thực nghiệm. Các thành quả cụ thể có thể kể đến như:
-Về mặt lý thuyết, luận án đã hệ thống các kiến thức về áp
điện, để dựa trên đó thực hiện mô hình hóa toán học bài toán
một cách chặt chẽ. Trong đó có xây dựng hệ phương trình vi
phân, thiết lập bài toán biến phân, áp dụng định lý Lax-Milgram mở rộng cho bài toán liên hợp 2 trường cơ điện, phát biểu bài
toán xấp xỉ phần tử hữu hạn trong không gian Sobolev và đánh
giá sai số cũng như tốc độ hội tụ của bài toán bằng các chuẩn.
Cả quá trình này là đóng góp mới của luận án, chuẩn bị chu đáo
nền tảng lý thuyết chặt chẽđể giải bài toán liên hợp cơ điện. -Ngoài ra luận án còn sử dụng ES-FEM để giải bài bài toán liên hợp cơ điện một cách hiệu quả. Kết quả nghiên cứu mới này được khẳng định trong bài báo quốc tế [8].
-Với việc áp dụng các lý thuyết ở trên để thực hiện thành công 8 thí dụ số là một sự khẳng định thành quả nghiên cứu của
luận án về mặt khối lượng cũng như chất lượng.Trong đó có 1 thí dụ số biên dạng phức tạp dùng phần mềm COMSOL. Còn lại trong 7 thí dụ số khác là sử dụng các chương trình tự viết
24
dụng ES-FEM. Các kết quả số đã minh chứng tính đúng đắng
của lý thuyết.
-Trong công tác thí nghiệm, 2 thí nghiệm đã được thực hiện
thành công với việc thiết kế chế tạo 2 mẫu thí nghiệm bằng
công nghệ cao (cad cam cnc, điện hóa, quang hóa) và thiết kế
lắp ráp các hệ thống đo chuyển vị không tiếp xúc bằng thiết bị
quang học và lade với độ phân giải đến 10 nano mét. Đây là kết
quả đóng góp trực quan sinh động nhất của luận án là sự hiện
thực hóa lý thuyết và mô phỏng bằng thực nghiệm.
-Điểm đặc sắc của luận án là so sánh các kết quả mô phỏng
máy tính với dữ liệu đo thực nghiệm. Từ so sánh có thể kết luận
rằng quá trình xây dựng lý thuyết mô hình toán , lập trình mô phỏng bằng máy tính là một quá trình có kết quả đúng. Sự mô (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
phỏng trên máy tính có thể định lượng tương đối chính xác kết
quả của các bài toán liên hợp cơđiện. Dẫn đến việc chúng ta có thể dựa vào kết quả mô phỏng để thiết kế một cách hợp lý, do
đó tiết kiệm được chi phí thử nghiệm trong khi phát triển các thiết bị áp điện mới.
-Các kết quả nghiên cứu của luận án góp phần mở ra ngành thiết kết chế tạo các thiết bị áp điện. Giúp chúng ta có thể nội địa hóa giảm nhập siêu, phục vụđắc lực cho nhu cầu phát triển
các ứng dụng áp điện dân sự và công nghiệp quốc phòng.
Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo
Các đề xuất nghiên cứu tiếp theo gồm 2 phần:
-Về mặt lý thuyết, chúng ta có thể phát triển nghiên cứu tiếp
cho mô hình hóa toán học bài toán đa môi trường vật lý. Ngoài
ra, có thể mở rộng áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn trơn
hóa vào mô hình 3D của vật liệu áp điện.
-Với thực nghiệm, để kết quả chính xáchơn và có thể đi vào
sản xuất thương mại chúng ta cần phải làm nhiều việc như: sử
dụng công nghệ chế tạo vi mạch, cắt vật liệu, tìm keo dán thích hợp, hút chân không trong khi dán keo, lắp ráp các chi tiết thiết
bị nhỏ ở kích thước micromét bằng robot.
-Hiện nay các sản phẩm áp điện có tiềm năng thương mại
hóa và giá trị gia tăng cao trên thị trường là Biochip, MEMs,