BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Cao Văn Đoàn
ỔN ĐỊNH TĨNH ĐÀN HỒI PHI TUYẾN CỦA MỘT SỐ
TẤM VÀ VỎ COMPOSITE GIA CƯỜNG GRAPHENE
CHỊU TẢI CƠ TRONG MÔI TRƯỜNG NHIỆT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ KỸ THUẬT
Hà nội - 2024
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Cao Văn Đoàn
ỔN ĐỊNH TĨNH ĐÀN HỒI PHI TUYẾN CỦA MỘT SỐ
TẤM VÀ VỎ COMPOSITE GIA CƯỜNG GRAPHENE
CHỊU TẢI CƠ TRONG MÔI TRƯỜNG NHIỆT
LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ KỸ THUẬT
Mã số: 952 01 01
c nhn ca Học viện
Khoa hc và Công nghệ
Người hướng dẫn 1
PGS.TS. Vũ Hoài Nam
Người hướng dẫn 2
PGS.TS. Đào Như Mai
Hà nội - 2024
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan lun án tiến : " Ổn định tĩnh đàn hồi phi tuyến ca mt
s tm v composite gia cường graphene chu tải trong môi trường nhit " là
công trình nghiên cu ca chính tôi i s ng dn khoa hc ca tp th ng
dn. Lun án này s dng thông tin trích dn t các ngun tham kho khác nhau
thông tin trích dẫn được tác gi lun án ghi ngun gc. Các kết qu nghiên cu
trong lun án của tôi được công b chung vi các tác gi khác, và đã được s nht trí
ca tt c đồng tác gi khi đưa vào luận án. Các s liu, kết qu s đưc trình bày
trong lun án này hoàn toàn trung thực chưa từng được công b trong bt k
mt công trình nào khác ngoài các công trình công b ca tôi. Lun án này đã đưc
tôi hoàn thành trong thi gian tôi làm nghiên cu sinh ti Hc vin Khoa hc Công
ngh, Viện cơ học, Vin Hàn lâm Khoa hc và Công ngh Vit Nam.
Hà Ni, ngày tháng năm 2024
Tác gi lun án
Cao Văn Đoàn
ii
LI CẢM ƠN
Tác gi lun án xin bày t lòng biết ơn chân thành và sâu sc nhất đến PGS.TS
Vũ Hoài Nam và PGS.TS Đào Như Mai đã tận tình hướng dn, h trợ, động viên và
to mọi điều kin tt để tác gi hoàn thành lun án.
Trong quá trình hc tp và nghiên cu, tác gi đã nhận được rt nhiu s giúp
đỡ, h tr ca tp th lãnh đạo, cán b, các nhà khoa hc trong Hc vin Khoa hc
Công ngh, Viện học, Vin Hàn lâm Khoa hc Công ngh Vit Nam. Tác
gi xin bày t lòng biết ơn sâu sc v nhng s giúp đỡ đó.
Tác gi xin chân thành cảm ơn các thành viên trong hội đồng khoa hc các
cấp, đã dành thời gian quý báu đ đọc, phn biện góp ý đánh giá luận án. Nhng
nhận xét đánh giá đó đã giúp tác giả hoàn thin và nâng cao chất lượng ca lun
án này.
Tác gi lun án xin bày t lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS. Nguyn Th
Phương đã quan tâm, động viên, giúp đỡ những đóng góp thực s quý báu trong
quá trình tác gi thc hin lun án.
Tác gi xin trân trng cảm ơn Đảng y, Ban Giám Hiu ca Trường Đại hc
Công ngh Giao thông vn tải và các đng nghip trong B môn Địa K Thut Xây
Dng và Metro, Khoa Công trình đã tạo điều kin thun li nht, luôn động viên
luôn quan tâm trong quá trình tác gi nghiên cu và hoàn thin lun án.
Cui cùng, tác gi lun án xin bày t lòng biết ơn chân thành tới gia đình, đồng
nghip, bn những người thân đã luôn ng h chia s những khó khăn ca
tác gi trong sut thi gian thc hin lun án.
Hà Ni, ngày tháng năm 2024
Tác gi lun án
Cao Văn Đoàn
iii
MC LC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MC LC ................................................................................................................. iii
DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT ............................................ vi
DANH MC CÁC BNG ...................................................................................... viii
DANH MC CÁC HÌNH V.................................................................................. xii
M ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TNG QUAN ....................................................................................... 5
1.1. Carbon nanotube và Graphene ............................................................................. 5
1.1.1. Carbon nanotube ............................................................................................... 5
1.1.2. Vt liu graphene .............................................................................................. 5
1.2. Các loại composite có cơ tính biến thiên ............................................................. 7
1.2.1. Composite có cơ tính biến thiên FGM .............................................................. 7
1.2.2. Composite gia cường ng nano các-bon có cơ tính biến thiên (FG-CNTRC) .. 7
1.2.3. Composite gia cường graphene có cơ tính biến thiên ....................................... 8
1.3. Ổn định và sau mt ổn định ............................................................................... 11
1.4. Tng quan các nghiên cu v vt liệu có cơ tính biến thiên .............................. 13
1.4.1. Mt s nghiên cứu trong nước v kết cu FGM và kết cu FG-CNTRC ....... 13
1.4.2. Các nghiên cu v kết cu FG-GRMMC ........................................................ 15
1.4.3. Các nghiên cu v kết cu FG-GPLRC .......................................................... 16
1.4.4. Các nghiên cu v kết cu FG-GRC ............................................................... 17
1.5. Nhng kết qu nghiên cứu đã đạt được v kết cu FG-GRC ............................ 20
1.6. Nhng vấn đề cn tiếp tc nghiên cu ............................................................... 21
CHƯƠNG 2. ỔN ĐỊNH ĐÀN HỒI PHI TUYN CA V TR V TRNG
FG-GRC CÓ GÂN GIA CƯỜNG, CÓ LÕI AUXETIC .......................................... 22
2.1. Mô hình v trng ................................................................................................ 23
2.1.1. V trng FG- GRC có gân gia cường. ............................................................ 23
2.1.2. V trng FG-GRC lõi Auxetic ........................................................................ 24
2.2. Các đặc trưng của vt liu FG-GRC và lõi Auxetic .......................................... 26
2.3. Các phương trình cơ bản .................................................................................... 28
2.3.1. Bài toán v trng và v tr chu ti xon ........................................................ 32
2.3.2. Bài toán v trng và v tr FG-GRC chu ti dc trc ................................... 36
2.4. So sánh kết qu ................................................................................................... 39
2.4.1. So sánh kết qu bài toán v trng và v tr chu ti xon .............................. 39
2.4.2. So sánh kết qu bài toán v trng và v tr chu ti nén dc trc .................. 40
2.5. Kho sát s và tho lun..................................................................................... 41
2.5.1. V trng FG-GRC gân gia cường nền đàn hi bao quanh chu ti trng
xon ........................................................................................................................... 41