Bài báo sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PP PTHH) để tính toán độ võng và ứng suất của tấm làm bằng vật liệu có cơ tính biến thiên (functionally graded material-FGM) chịu tải trọng cơ học và nhiệt độ. phần tử đẳng tham số chín nút mỗi nút gồm năm bậc tự do được sử dụng để mô hình phần tử tấm. | KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG TÍNH TOÁN KẾT CẤU TẤM LÀM BẰNG VẬT LIỆU CÓ CƠ TÍNH BIẾN THIÊN FGM CÓ KỂ ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ThS. NGUYỄN TRÍ DŨNG Viện KHCN Xây dựng TS. Đại Úy. ĐẶNG SỸ LÂN Đại học Phòng cháy chữa cháy Tóm tắt: Bài báo sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PP PTHH) để tính toán độ võng và ứng suất của tấm làm bằng vật liệu có cơ tính biến thiên (Functionally graded material-FGM) chịu tải trọng cơ học và nhiệt độ. Phần tử đẳng tham số chín nút mỗi nút gồm năm bậc tự do được sử dụng để mô hình phần tử tấm. Kết quả số được khảo sát với các trường hợp khác nhau và được so sánh với các kết quả đã được công bố của tác giả khác cho thấy độ tin cậy của thuật toán và chương trình. Từ khóa: FGM, vật liệu có cơ tính biến thiên, phần tử hữu hạn, tải trọng nhiệt độ. 1. Mở đầu Vật liệu FGM là một loại composite thế hệ mới, được ứng dụng trong kỹ thuật hàng không (chế tạo thân vỏ máy bay), trong y học (chế tạo răng, xương nhân tạo), trong quốc phòng (áo giáp chống đạn), trong công nghiệp năng lượng (tấm cách nhiệt, tua bin, lò phản ứng). Vật liệu FGM được kết hợp từ 2 vật liệu trong đó tỷ lệ thể tích của mỗi thành phần biến đổi một cách trơn và liên tục từ mặt này sang mặt kia theo chiều dày thành kết cấu (hình 1). Hàm đặc trưng cho các hằng số vật liệu FGM giả thiết dưới dạng: V (z) (Vc Vm ).g(z) Vm p (1) z 1 (2) g (z) h 2 Trong đó:Vm - hằng số vật liệu của vật liệu mặt trên tấm (-h/2); Vc - hằng số vật liệu của vật liệu mặt dưới tấm (+h/2); V(z) - hằng số vật liệu của vật liệu tại tọa độ z bất kỳ; p - tham số vật liệu (chỉ số tỉ lệ thể tích); h - chiều dày. Trên thế giới có nhiều nghiên cứu về ứng xử cơ nhiệt của tấm FGM trong môi trường nhiệt độ. Wang và Tarn [1, 2] sử dụng phương pháp khai triển tiệm cận (asymptotic expansion) phân tích ba chiều tấm không đồng nhất. Thay vì giải chính xác phương trình truyền nhiệt, các tác giả giả định trước trường nhiệt độ trong vật liệu FGM. Aboudi và cộng sự [3] .
