Áp dụng phương pháp phần từ hữu hạn trong phân tích ứng xử của hệ tương tác tấm sử dụng vật liệu composite trong môi trường nhiệt=Application of the finite element method in analyzing plate interaction systems using composite materials in thermal environments

 0 Người đánh giá. Xếp hạng trung bình 0

Tác giả: Văn Thoại Lê, Hồng Thao Phạm

Ngôn ngữ: vie

Ký hiệu phân loại:

Thông tin xuất bản: Tạp chí Công thương, 2024

Mô tả vật lý: tr.384-394

Bộ sưu tập: Metadata

ID: 241758

The use of composite materials is widespread in various civil applications, especially in the construction of large billboards. However, when exposed to pressure loads and temperature variations, these materials can experience sagging, deformation, and a reduction in mechanical properties. This study employs the finite element method to analyze these properties and calculate the sag of composite panels under the influence of mechanical loads and temperature changes. The panel elements are constructed using a four-node isoparametric element, each with five degrees of freedom. The numerical results are compared for different scenarios and show that for composite panels with symmetrical structures under uniformly distributed loads, the deformation components of the symmetrical layers are identical. In panels with any structure, the sag on the average plane of the panel in the z-direction is the largest, while the sag in the X and y directions and the rotation angle around the X and y axes are minimal. Additionally, the study finds that as temperature increases, sag decreases, while an increase in the applied load leads to increased sag. Moreover, an increase in the number of layers in the plate decreases the deflection in the z-direction, and a higher fiber product factor results in greater deflection. This analysis is applied to a practical problem involving a billboard measuring 2440 mm X 4880 mm at three locations: the comer, middle edge, and center of the plate. The results are compared with previous studies to validate the reliability of the algorithm and program.Vật liệu composite được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực dân dụng, điển hình là trong các tấm biển quảng cáo cỡ lớn. Khi vật liệu này hoạt động trong môi trường chịu tải trọng áp suất và nhiệt độ thay đổi, nó có xu hướng bị võng, biến dạng và giảm cơ tính. Nghiên cứu này phân tích các đặc tính trên dựa vào phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán độ võng của tấm composite dưới tác động của tải trọng cơ học và nhiệt độ. Phần tử đẳng tham số bốn nút, mỗi nút có năm bậc tự do, được sử dụng để xây dựng phần tử tấm. Các kết quả số’ được khảo sát cho các trường hợp khác nhau và so sánh cho thấy, đối với tấm composite có kết cấu đối xứng chịu lực phân bố đều, các thành phần biến dạng của các lớp đối xứng là như nhau. Với tấm composite có cấu trúc bất kỳ, độ võng trên mặt phẳng trung bình của tấm theo phương z là lớn nhất, trong khi độ võng theo phương X và y rất nhỏ, và góc xoay quanh trục X và y cũng rất nhỏ. Khi nhiệt độ tăng, độ võng giảm, nhưng khi tải trọng tác dụng tăng, độ võng lại tăng. Khi số lớp trong tấm tăng, độ võng theo phương z giảm, và hệ số’ tích sợi càng lớn thì độ võng càng tăng. Phân tích độ võng này được áp dụng vào bài toán thực tế là tấm biển quảng cáo có kích thước 2440 mm X 4880 mm tại ba vị trí: Vị trí 1 là góc tấm, vị trí 2 là cạnh giữa tấm, và vị trí 3 là tâm tấm. Các kết quả được so sánh với các nghiên cứu trước đó cho thấy độ tin cậy của thuật toán và chương trình.
Tạo bộ sưu tập với mã QR

THƯ VIỆN - TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM

ĐT: (028) 36225755 | Email: tt.thuvien@hutech.edu.vn

Copyright @2024 THƯ VIỆN HUTECH