Đồ thị chuyển vị tại các vị trí đặc biệt (vị trí 1,2,3-hình 3.8) sẽ cho thấy sự chuyển vị của các nút này theo thời gian từ lúc bắt đầu cho tới lúc kết thúc va đập. Trong đó vị trí số 2 là vị trí nằm chính giữa của tấm kết cấu. Vị trí số 1 và số 3 tƣơng ứng với điểm tiếp xúc giữa hai đầu trọng vật với tấm kết cấu.
Hình 3.8: Vị trí để đo chuyển vị
Giá trị chuyển vị ở bảng 3.2, phụ lục 2
Giá trị chuyển vị ở bảng 3.3. phụ lục 2.
Hình 3.10: Biểu đồ chuyển vị của của mẫu SP-LB.
Giá trị chuyển vị ở bảng 3.4, phụ lục 2.
Qua các hình 3.9, 3.10, 3.11, nhận xét rằng có ba giai đoạn rõ ràng trong đồ thị chuyển vị.
- Giai đoạn 1 – giai đoạn va đập (khu vực 1-hình 3.12): Đây là giai đoạn trọng vật truyền năng lƣợng va đập cho tấm kết cấu nhƣng chƣa nhận lại năng lƣợng phản hồi của tấm. Lúc này chuyển vị của tấm là lớn nhất.
- Giai đoạn 2 – giai đoạn hồi phục (khu vực 2-hình 3.12): Do lực, khối lƣợng trọng vật và vận tốc va đập chƣa đủ lớn để phá vỡ lực liên kết giữa các phân tử thép cùng tính đàn hồi của vật liệu thép mà tồn tại gia đoạn này. Giai đoạn hồi phục bắt đầu từ cuối giai đoạn 1 cho đến tấm khôi phục lại không hoàn toàn trạng thái ban đầu. Điều này nghĩa là tấm kết cấu đã phản hồi lại năng lƣợng va đập mà trọng vật truyền cho tấm kết nên tấm kết cấu có xu hƣớng khôi phục lại hình dạng ban đầu nhƣng không hoàn toàn do một phần năng lƣợng đã mất đi trong quá trình va đập. Điều này đúng với giản đồ lực kéo-chuyển vị của một mẫu thử kéo (Hình 2.5). - Giai đoạn 3 – giai đoạn ổn định (khu vực 3-hình 3.12): bắt đầu từ cuối giai đoạn hai cho đến khi kết thúc quá trình va đập. Ở giai đoạn này, sau khi tấm kết cấu phản hồi lại năng lƣợng va đập nhận từ trọng vật ở giai đoạn 1, năng lƣợng lúc này ở dạng tƣơng đối ổn định nên đồ thị trong giai đoạn này có biên độ dao động nhỏ hơn so với hai gia đoạn trƣớc.
3.2.3 Đồ thị năng lƣợng.
Nhƣ đã trình bày ở mục , va đập xảy ra qua ba giai đoạn. Cùng với sự biến đổi về chuyển vị của tấm thì năng lƣợng trong quá trình này cũng diễn ra 3 giai đoạn tƣơng ứng với ba giai đoạn của quá trình va đập. Có hai dạng năng lƣợng: năng lƣợng mà trọng vật truyển cho tấm và năng lƣợng nội tại của tấm phản hồi lại sự va đập của trọng vật. Hình 3.13, 3.14, 3.15 biểu thị sự thay đổi của hai dạng năng lƣợng này lần lƣợt ở các mẫu SP-FB, SP-LB, SP-TB theo thời gain
Giá trị năng lƣợng ở bảng 3.5 phục lục 2.
Hình 3.13: Biểu đồ năng lượng của của mẫu SP-FB.
Giá trị năng lƣợng ở bảng 3.6, phục lục 2
Giá trị năng lƣợng ở bảng 3.7, phục lục 2
Hình 3.15: Biểu đồ năng lượng của của mẫu SP-TB.
Qua các hình 3.13, 3.14, 3.15 cho thấy năng lƣợng nội tại của tấm phản hồi lại va đập của trọng vật cũng có ba giai đoạn (hình 3.16) nhƣ các giai đoạn trong quá trình chuyển vị của các vị trí đặc biệt nêu ở mục 3.3.2. Trong đó giai đoạn 1, tấm kết cấu nhận toàn bộ năng lƣợng va đập mà trọng vật truyền cho nhƣng chƣa phản hồi lại bất cứ năng lƣợng nào. Trong giai đoạn này, tấm kết cấu sẽ có chuyển vị lớn nhất. Giai đoạn thứ 2 của sơ đồ năng lƣợng bắt đầu từ cuối giai đoạn 1 cho tới khi tấm khôi phục không hoàn toàn trạng thái ban đầu. Tấm kết cấu đã phản hồi lại năng lƣợng mà tấm đã nhận từ trọng vật ở giai đoạn trƣớc nên giá trị năng lƣợng giảm dần theo thời gian. Giai đoạn 3 là giai đoạn tƣơng đối ổn định của sơ đồ năng lƣợng khi biên độ năng lƣợng trong giai đoạn này gần nhƣ là một đoạn thẳng.
Năng lƣợng trọng vật truyển cho tấm cũng có tính chất tƣơng tự nhƣ năng lƣợng nội tại của tấm phản hồi lại sự va đập của trọng vật. Tuy nhiên sự biến đổi của năng lƣợng này ngƣợc với sự biến đổi của năng lƣợng nội tại của tấm kết cấu nên đồ thị biểu diễn năng lƣợng của hai dạng năng lƣợng này có tính đối xƣớng nhau nhƣ 3.12, 3.13, 3.14. Điều này cũng đồng nghĩa với năng lƣợng mà trọng vật truyền cho tấm cũng có ba giai đoạn (hình 3.15).
Hình 3.17: Các giai đoạn của năng lượng trọng vật truyền cho tấm.