Термопружна стійкість нанокомпозитних листів та оболонок з урахуванням пружності граничного зв'язку

Нагальна потреба зрозуміти та оптимізувати поведінку передових матеріалів у складних умовах спонукала доцента, доктора Хоанга Ван Тунга та його колег з Ханойського архітектурного університету реалізувати проект «Термопружна стійкість нанокомпозитних панелей та оболонок з урахуванням пружності граничних швів».

Після певного періоду реалізації проєкт досяг багатьох видатних результатів, що підтверджується дослідницьким контентом та науковими публікаціями.

Головною метою цього дослідження є всебічний аналіз поведінки панелей та оболонок з нанокомпозиту, армованого вуглецевими нанотрубками (FG-CNTRC), зі змінними механічними властивостями, що піддаються термічному та термомеханічному навантаженню, як у моношаровій, так і у сендвіч-формі. Особлива увага також приділяється вивченню нелінійної стійкості панелей та оболонок з нанокомпозитом, армованим графеном, зі змінними механічними властивостями при комбінованому термічному та термомеханічному навантаженні. Крім того, важливо проаналізувати вплив пружності граничних з'єднань на несучу здатність нанокомпозитних конструкцій панель-оболонка при вигині та після вигину. Усе дослідження також спрямоване на оцінку взаємодії важливих факторів, таких як розподіл матеріалу, умови навантаження, дефекти форми, пружні основи та температурна залежність властивостей матеріалу, які безпосередньо впливають на стійкість нанокомпозитної панелі-оболонки.

У дослідженні проаналізовано важливі практичні фактори, такі як нерівномірність теплопередачі, пружність крайових з'єднань та температурна залежність матеріалів, що впливають на несучу здатність проти кочення та після кочення термічно та термомеханічно навантажених конструкцій. Зокрема, дослідження показало, що пружність крайових з'єднань має значний вплив на поведінку та несучу здатність конструкції, особливо для термічно навантажених циліндричних панелей.

Крім того, у проекті запропоновано двочленне рішення для розрахунку прогину. Це простий та ефективний аналітичний підхід до дослідження лінійної стійкості замкнутих оболонок (циліндричних оболонок та відносно товстих барабанних оболонок) на основі теорії зсувної деформації. Цей тип рішення також може бути поширений на аналіз вібрацій подібних оболонок.

У дослідженні також детально проаналізовано вплив властивостей та геометрії матеріалу, структур розподілу вуглецевих нанотрубок (CNT), об'ємної частки CNT, пружної матриці, сендвіч-моделей, пор в однорідних шарах та структурних дефектів форми на їх граничне навантаження та несучу здатність. Крім того, у дослідженні проаналізовано вплив ексцентричних армуючих ребер, виготовлених з нанокомпозитних матеріалів, на стійкість панелей та оболонок з FG-CNTRC та FG-GRC. Результати показали, що розумне розташування ребер може значно покращити антикочувальні характеристики для кожного типу навантаження.

Ці результати дослідження мають наукову значущість та високу практичну застосовність. З наукової точки зору, тема сприяє відповідям на питання про комбінований вплив обмежень зміщення країв, форми конструкції та недосконалостей на поведінку та несучу здатність конструкції. Водночас, вона пропонує простий та ефективний аналітичний підхід до вирішення проблеми стійкості та лінійних коливань конструкцій із замкнутою оболонкою. Практично, результати дослідження надають цінну інформацію та прогнозують термопружну стійкість нанокомпозитних структур, що піддаються термічним та термомеханічним навантаженням, тим самим сприяючи оптимізації матеріалу та конструкції, підвищуючи безпеку.

Повний текст дослідницького звіту (код 21079/2022) можна знайти в Департаменті інформації та статистики.

Vista.gov.vn

Джерело: https://skhcn.daklak.gov.vn/on-dinh-nhiet-dan-hoi-cua-tam-va-vo-nanocomposite-co-ke-den-tinh-dan-hoi-cua-lien-ket-bien-19842.html