Luận án Tiến sĩ: Phân tích ổn định cơ nhiệt của tấm tròn và vỏ chỏm thoải FGM và FG-GPLRC trong kết cấu công trình có xét đến biến dạng trượt ngang

Kết cấu chỏm thoải và tấm tròn, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công trình xây dựng, đang đối mặt với những yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất và khả năng thích ứng trong các điều kiện khắc nghiệt. Sự phát triển của các vật liệu composite tiên tiến như Vật liệu cơ tính biến thiên (FGM) và Composite gia cường hạt graphene biến thiên (FG-GPLRC) mở ra tiềm năng lớn cho ngành xây dựng, mang lại độ bền cao và tuổi thọ dài. Tuy nhiên, tính dị hướng và ứng xử cơ nhiệt phức tạp của các vật liệu này đòi hỏi những mô hình tính toán tin cậy và các tiêu chuẩn thiết kế phi tuyến chuyên sâu, điều mà hiện tại vẫn còn hạn chế trong các nghiên cứu và ứng dụng thực tế.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư kết cấu, kỹ sư vật liệu, và sinh viên sau đại học trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng và cơ học vật liệu quan tâm đến phân tích ổn định, vật liệu composite tiên tiến và kết cấu thành mỏng.

Luận án tập trung nghiên cứu chuyên sâu về phân tích ổn định cơ nhiệt phi tuyến của tấm tròn và vỏ chỏm thoải được làm từ các vật liệu composite tiên tiến như Vật liệu cơ tính biến thiên (FGM) và Composite gia cường hạt graphene biến thiên (FG-GPLRC). Nghiên cứu bao gồm các biến thể rỗng và sandwich của FGM và FG-GPLRC, xem xét ảnh hưởng của thông số hình học, nhiệt độ môi trường và tương tác nền đến ứng xử cơ nhiệt. Về phương pháp, luận án áp dụng các lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất (FSDT) và bậc ba của Reddy (R3SDT), kết hợp với phương pháp Galerkin và phương pháp năng lượng Ritz. Các cách tiếp cận theo chuyển vị và hàm ứng suất được sử dụng để giải quyết các bài toán ổn định phi tuyến hình học theo von Kármán cho nhiều dạng chỏm thoải phức tạp (cầu, parabol, sin, elip). Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn toàn diện về khả năng chịu tải, ứng xử sau mất ổn định, và ảnh hưởng của các thông số vật liệu dị hướng cùng quy luật phân bố thành phần. Các kết quả có ý nghĩa khoa học sâu sắc, lần đầu tiên giải quyết ổn định phi tuyến cơ nhiệt cho một số cấu trúc chỏm thoải phức tạp bằng các vật liệu này. Về mặt thực tiễn, luận án đóng góp cơ sở khoa học quan trọng cho việc thiết kế, thi công và bảo trì các kết cấu sử dụng FGM và FG-GPLRC, hướng tới việc xây dựng các tiêu chuẩn thiết kế trong tương lai, đặc biệt cho các công trình trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.