THÔNG TIN TÓM TẮT VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI
CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng xung, nhiệt đến độ bền của
ống phóng composite cốt sợi sử dụng trong các tổ hợp phóng loạt”.
Chuyên ngành: Cơ học kỹ thuật.
Mã số: 62 52 02 01.
Nghiên cứu sinh: Nguyễn Chiến Hạm
Người hướng dẫn:
1. GS-TS Nguyễn Xuân Anh- Học viện Kỹ thuật Quân sự
2. PGS-TS Nguyễn Lạc Hồng- Học viện Kỹ thuật Quân sự
Cơ sở đào tạo: Học viện Kỹ thuật Quân sự.
Những kết luận mới của luận án:
1. Luận án đã vận dụng cơ sở lý thuyết, cụ thể hóa bài toán dẫn nhiệt và nhiệt
đàn hồi tổng quát thông qua việc thiết lập mô hình toán học cho kết cấu đặc thù dạng
ống trụ bằng vật liệu không thuần nhất, dị hướng và chịu tải xung, nhiệt đồng thời, đối
xứng trục
. Mô hình toán học bài toán nhiệt đàn hồi trình bày trong luận án có tính đến
tải xung, nhiệt đồng thời cho phép ứng dụng để tính toán lý thuyết. Kết quả tính toán
được kiểm chứng bằng thực nghiệm.
Sai số giữa kết quả tính toán lý thuyết và kết quả
thực nghiệm < 8%.
2. Kết quả khảo sát độ bền cho thấy: So với khi chỉ xét tải trọng là áp suất khí
thuốc, độ bền của kết cấu ống phóng bằng vật liệu composite chịu tải xung, nhiệt
đồng thời giảm khoảng 36,5%. Trị số H
hill-tsai
giữa các lớp thay đổi đột ngột làm cho
dạng phá hủy của thành ống phóng không chỉ có xu hướng dãn nở nhựa và sợi mà có
thể bị tách lớp.
3. Tỷ lệ thể tích ψ=0,6 tải nhiệt tới hạn đạt giá trị lớn nhất (202
o
C). Kết quả này
một trong những trang bị vũ khí đã và đang được nghiên cứu hoàn thiện
theo định hướng phát triển và hiện đại hoá trang bị vũ khí cá nhân và đặc
chủng. Để loại vũ khí này đạt được các yêu cầu chiến, kỹ thuật đề ra thì
việc lựa chọn vật liệu composite chế tạo ống phóng là một trong các
hướng được quan tâm nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu lý thuyết về
composite theo hướng nghiên cứu cơ học các phần tử kết cấu làm bằng
vật liệu composite hiện nay đang trong giai đoạn tiếp tục phát triển và cụ
thể hóa. Trong tình hình đó và với mục tiêu giảm trọng lượng cho các tổ
hợp phóng loạt, ý tưởng sử dụng vật liệu composite để thay thế hoặc
thiết kế, chế tạo mới các ống phóng trong các tổ hợp phóng loạt là một
yêu cầu thực tế. Do vật liệu composite có cấu trúc không đồng nhất và dị
hướng, ống phóng làm việc trong điều kiện chịu tải xung, nhiệt phức tạp
nên việc xác định ứng xử cơ học của vật liệu, khả năng chịu tải và độ bền
của kết cấu trở thành vấn đề cần được triển khai nghiên cứu cơ bản và bổ
sung hoàn thiện. Đây là cơ sở để hình thành đề tài luận án: “Nghiên cứu
ảnh hưởng của tải trọng xung, nhiệt đến độ bền của ống phóng
composite cốt sợi sử dụng trong các tổ hợp phóng loạt”.
Mục tiêu của đề tài: Nhằm nghiên cứu cơ sở khoa học đánh giá
ảnh hưởng của tải trọng xung, nhiệt đến độ bền; xác định khả năng chịu
tải, đề xuất giải pháp kỹ thuật phục vụ cho thiết kế ống phóng composite.
Đối tượng nghiên cứu: Là các ống phóng bằng vật liệu composite cốt
sợi trong các tổ hợp phóng loạt làm việc theo nguyên lý vũ khí khí động.
Phạm vi nghiên cứu: Luận án giới hạn phạm vi nghiên cứu ảnh
h
ưởng của yếu tố tải trọng xung, nhiệt đến độ bền thành ống phóng khi
bắn.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Đề tài đề cập phương hướng cụ thể hóa một bước cơ sở lý thuyết
nhiệt đàn hồi tuyến tính ứng dụng cho kết cấu cụ thể dạng ống trụ bằng vật
liệu không thuần nhất, dị hướng và chịu tải xung, nhiệt đồng thời.
hướng nghiên cứu thay thế các ống phóng kim loại truyền thống bằng ống
phóng composite nhằm giảm trọng lượng toàn tổ hợp, tăng khả năng cơ
động và điều khiển hỏa lực, đáp ứng tốt hơn các yêu cầu chiến, kỹ thuật đề
ra khi thiết kế và có lợi hơn trong bảo quản, sử dụng.
1.2. Tổng quan về các nội dung nghiên cứu liên quan.
2
Luận án đã triển khai giải bài toán nhiệt thuật phóng của vũ khí
khí động. Theo đó, hệ phương trình vi phân mô tả quá trình nhiệt động
xảy ra trong buồng cao áp và thấp áp của hệ vũ khí khí động có dạng:
()
() ( )
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
w
) (.f.T
p
(1.1e)v
d
dl
)d1.1(
.m
S.p
d
dv
)c1.1(
f.τω.
.p.S.K
d
dη
)b1.1(p.
I
χ.σ
d
dψ
)a1.1(.ψ1χ4.χχ.σ
ktot
kt
t
kctcoc
kcc
c
đ
đ
τ
−+
τ
−
=
τ
)b5.1(
η
d
dv
.
v
v
2.
d
dψ
.Tk.T
d
dT
)a5.1(
ηψ
d
dη
Tk1
d
dψ
.T1
d
dT
k
Ap suat khi thuoc trong
buong cao ap va thap ap
0 0.005 0.01 0.015
400
600
800
1000
1200
1400
Nhiet do khi thuoc trong
buong cao ap va thap ap
Thoi gian [giay]
Nhi et do ( oK)
Cao ap
Thap ap
Cao ap
Thap ap
Hình 1.2: Đồ thị áp suất và nhiệt độ khí thuốc trong buồng cao áp và thấp áp
Xung áp và nhiệt độ của khí thuốc ở đây chính là hai thành phần tải
trọng tác dụng trực tiếp lên thành ống phóng khi bắn. Giá trị của chúng là
cơ sở tiền đề để triển khai các nội dung tiếp theo của luận án.
Tiếp theo, luận án đã phân tích hai bài toán liên quan trong mục
(1.2.2) và (1.2.3) từ đó rút ra một số nhận định:
Thứ nhất: Bài toán bền
đàn hồi thành nòng súng pháo đã từng được giải quyết trong điều kiện vật
liệu làm nòng là vật liệu đồng nhất và đẳng hướng. Khi tính đến hiệu ứng
nhiệt có thể chấp nhận giả thiết gradient của ứng suất nhiệt trùng với
gradient ứng suất do tải xung áp của khí thuốc khi xác định trường ứng
suất tổng.
ứng dụng cho một dạng kết cấu cụ thể dạng ống trụ bằng
vật liệu không thuần nhất, dị hướng và chịu tải xung, nhiệt đồng thời.
ướng
1.3. Phương h
nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng xung,
nhiệt đến độ bền của ống phóng composite.
Từ kết quả phân tích những vấn đề liên quan trong mục (1.2) áp
dụng cho dạng kết cấu được giới thiệu tổng quan trong (1.1) luận án đã đưa
ra một số nhận định ban đầu: Xuất phát điểm của bài toán nhiệt đàn hồi nói
chung được xác định từ việc nghiên cứu quá trình biến dạng nhiệt đàn hồi
của kết cấu khi chịu tác dụng đồng thời của tải trọng ngoài và sự phân bố
nhiệt không đều. Có thể giải quyết vấn đề phức tạp về mặt toán học bằng
giải pháp đưa bài toán nhiệt đàn hồi tổng quát về bài toán nhiệt đàn hồi tựa
tĩnh học khi
không tính tới các số hạng liên quan đến cơ học trong phương
trình dẫn nhiệt và số hạng quán tính trong các phương trình cân bằng
.
Trên cơ sở đó, luận án xác định phương hướng và các nội dung nghiên cứu
chính đó là: Giải quyết bài toán xác định trường nhiệt thành ống phóng làm
tiền đề cho việc đặt và giải bài toán nhiệt đàn hồi trong môi trường vật liệu
không thuần nhất và dị hướng, từ đó có cơ sở để xác định quy luật ảnh
hưởng của tải trọng xung, nhiệt đến độ bền ống phóng
.
Kết luận chương 1:
1. Kết quả bài toán nhiệt thuật phóng BT-0 cho thấy giá trị lớn
nhất của áp suất khí thuốc trong buồng cao áp
p
cmax
(p
cmax
Kết cấu thành ống phóng được cấu tạo bởi nhiều lớp vật liệu composite
không đồng nhất và dị hướng. Nhiệt độ khí thuốc trong lòng ống phóng
biến thiên theo thời gian, thành ống phóng làm việc ở chế độ phụ tải thay
đổi. Mặt trong thành ống phóng có sự trao đổi nhiệt với khí thuốc, mặt
ngoài cùng có sự tỏa nhiệt với không khí bao quanh (
hình 2.1).
h
r
t
r
n
t
t
r
r
n
h
α
kh
T
kh
α
kk
T
α
kh
T
kh
T
n
T
t
q
x
λ
1
,
0
x
z
r
t
r
r
n
q
z
λ
2
λ
3
λ
4
2.2.2. Phương trình vi phân dẫn
hón
g
và h
ệ
t
ọ
a đ
ộ
khảo sát
Hình 2.5: Phân bố trị số hệ
số dẫn nhiệt
q
η
q
q
ξ
x
η
ξ
z
0
β
q
r
và
gradient nhiệt g
radT không cùng nằm trên
một đường thẳng và nếu đặt hệ tọa độ (
∂
∂
βλ+βλ−=
∂
∂
ββλ−λ−
∂
∂
βλ+βλ−=
ηξηξ
ηξηξ
x
T
sincos
z
T
.cos.sin.q
z
T
sincos
x
T
.sin.cos.q
22
z
22
x
(2.7)
Phương trình vi phân dẫn nhiệt hai chiều qua thành ống phóng:
ρ
ηξ
ηξηξ
(2.8)
Nhận thấy, quan hệ giữa (
λ
ξ
, λ
η
) theo hệ trục chính của hệ số dẫn
nhiệt và (
λ
x
, λ
z
) trong hệ trục hình học của mô hình ống phóng như sau:
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
βλ+βλλ
βλ+βλλ
ηξ
ηξ
cos.sin.=
sin.cos.=
22
z
22
.2sin
2
sin
2
cos
zx
2
z
T
2
z
2
x
T
2
x
c
1T
(2.9)
Có thể nhận thấy, khi
β=0
0
hoặc β=90
0
thì phương trình vi phân
dẫn nhiệt không dừng qua lớp composite tồn tại ở dạng:
⎟
⎟
⎠
⎞
k
, ρ=ρ
k
và với x=x
k
, z=z
k
được viết lại như sau:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
∂
τ∂
λ+
∂
τ∂
λ
ρ
=
τ∂
τ∂
2
k
kkk
2
z
2
T
tkhkhzxkh
w
kh
−α=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂
∂
λ≡
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
λ
(2.13)
- Điều kiện biên loại 3 tại mặt ngoài thành ống phóng:
()
∂
∂
λ
(2.14)
- Điều kiện biên loại 4 tại các mặt tiếp xúc giữa các lớp:
1k
1k1k
k
kk
w
zzxx
w
zzxx
n
z
T
n
x
T
n
z
T
n
x
T
+
++
⎟
⎠
⎞
⎧
λ
+
λ
=
λ
−λ+λ=λ
η
ξ
n
n
c
c
cncc
V
V
1
)V1(V
(2.16)
Mối liên hệ của hệ số dẫn nhiệt với nhiệt độ trong phạm vi nhiệt độ
không lớn có thể lấy xấp xỉ bằng hàm tuyến tính:
= (1 + .T); =
λ
ξ
λ
ξ0
β λ
η
λ
η0
μ
λ
⋅=α
(2.21) Kết quả bài toán nhiệt thuật phóng BT-0, xác định: v
đ
( Tính giá trị trung bình bằng phương pháp Simson tổng quát:
()
τττ
τ
=
∫
τ
d).(u.)(p
)x(
1
V.p
x
)x(
0
t
cd
0
kh
cđ
kh
đ
d.T
)x(
1
T
9
2.5. Sự tỏa nhiệt trên bề mặt ngoài của ống phóng, hệ số tỏa nhiệt.
Hệ số tỏa nhiệt đối lưu
α
kk
ở mặt ngoài của ống phóng:
25,0
kkn
2
kk
Xây dựng mảng lưu địa chỉ các phần tử trên đường chéo chính NDS [N
eq
];
tính tổng số phần tử của ma trận độ cứng tổng quát cần lưu SKT [N
sk
y
]
Tạo mảng bậc tự do nút NDF
- Gọi thư viện phần tử IND=1
- Tính mảng bậc tự do phần tử ND từ hai mảng LNC và NDF
Xây dựng chiều cao cột CHT [N
e
q
]
10
- Khởi tạo ma trận độ cRứngR nhiệt SKT [NB
sky
B]
- Khởi tạo véc tơ tải nhiệt tổng quát P [N
B
e
i=0
i=i+1
i<TSPT
- Tính ND
i
- Tính {θ
i
}
Xuất kết quả nhiệt
độ tại các nút
Đ
S
Hình 2.9: Lưu đồ thuật toán tính nhiệt độ tại các nút.
2.7. Tính toán ứng dụng trường nhiệt thành ống phóng.
11
Kết quả tính toán nhận được trường nhiệt thành ống phóng tại các
tiết diện dọc trục ống phóng và biến thiên theo thời gian
τ (hình 2.15).
Các kết quả chi tiết được trình bày trong phần (2.7) của luận án.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
tg=0,002 (s)
tg=0,004 (s)
tg=0,006 (s)
tg=0,008 (s)
tg=0,010 (s)
tg=0,012 (s)
tg=0,014 (s)
tg=0,016 (s)
tg=0,018 (s)
tg=0,020 (s)
Hình 2.15: Đồ thị trường nhiệt thành ống phóng biến thiên theo chiều dầy thành
tại các tiết diện dọc trục và theo thời gian tác dụng của khí thuốc 0,02 giây
Kết luận chương 2:
1. Các lớp thành ống phóng là lớp vật liệu dị hướng, hệ số dẫn
nhiệt phụ thuộc một cách rõ rệt vào hướng dẫn nhiệt và là một tenxơ bậc
hai. Phương trình vi phân dẫn nhiệt đối với vật liệu dị hướng xuất hiện
các hệ số dẫn nhiệt theo phương ox (
λ
x
) và theo phương oz (
λ
z
).
2. Quy luật biến thiên nhiệt độ trên thành ống phóng phụ thuộc
vào ba yếu tố, đó là: hệ số tỏa nhiệt trung bình giữa khí thuốc với bề mặt
trong thành ống
3.1. Mô hình vật lý thành ống phóng chịu tải xung, nhiệt.
Hình 3.1: Mô hình vật lý ống phóng composite chịu tải xung, nhiệt.
P
,
P
,
d
t
d
n
p
t
, T
p
t
, T
p
t
,T
l
Mô hình thành ống phóng đặc trưng bởi các thông số hình học và
thuộc tính cơ lý của các lớp composite làm ống phóng. Thành ống phóng
()( )
()
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
ν
=ν=ν
νψ−+νψ=ν=ν
ψ−+ψ
==
ν−νψ−ψ−ψ−+ψ
==
ψ−+ψ=
1
212
2321
nc1312
cn
nc
1312
trường nhiệt thành ống phóng tạo ra. Theo [33], thành phần lực khối do
tác dụng nhiệt lên thành ống được xác định bằng biểu thức:
)gradT.(.
21
E
T
ii
ij
i
*
i
α
ν−
= ; (i, j=1, 2, 3) (3.19)
Do tải trọng áp suất và nhiệt độ khí thuốc phân bố đều theo chu vi
tiết diện nên bài toán có đặc trưng của mô hình đối xứng trục. Thành
14
phần chuyển vị v=0, còn hai thành phần chuyển vị u và w không phụ
thuộc tọa độ góc θ. Theo định luật đối ứng về ứng suất tiếp, các ứng suất
tiếp: τ
θz
= τ
zθ
= τ
θr
= τ
rθ
= 0; chỉ có: τ
zr
∂
σ∂
τ
rθ
+ dr
r
r
∂
τ
∂
θ
τ
rz
+ dr
r
z
r
∂
τ
∂
σ
θ
σ
θ
+ θ
θ∂
σ
∂
α
ν−
=
σ−σ
+
∂
τ∂
+
∂
σ∂
θ
θ
z
T
21
E
rzr
r
T
21
E
rzr
z
zr
zrzzrz
r
r
∂
∂
=γ
∂
∂
=ε=ε
∂
∂
=ε
θθθ
(3.28)
3) Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng:
τ
θr
τ
zr
+
dz
z
zr
∂
τ
∂
τ
zθ
+ θ
θ
∂
τ∂
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
τ
σ
σ
σ
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
γ
ε
ε
ε
θ
θθ
θ
θ
θθ
θ
θ
0
T.
0
T.
G
1
000
0
E
1
EE
0
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
θτ=τ
θτ=τ
θσ+θσ=σ
θσ+θσ=σ
θ
θ
sin.
cos.
cos.sin.
sin.cos.
zrzy
zrzx
22
ry
22
rx
(3.33)
3.4. Tính toán ứng dụng trường ứng suất, biến dạng.
Kết quả bài toán nhiệt đàn hồi tĩnh học thành ống phóng là các
trường ứng suất, biến dạng tại mọi điểm trong không gian thành ống và tại
từng thời điểm τ t
ương ứng với thời gian mà trường nhiệt độ biến thiên.
Bảng 3.7: Trường ứng suất
1,6 457,4554 -173,9987 56,2545 9,9991
2,4 409,6252 -138,2552 55,2545 9,9984
3,2 382,8746 -91,5273 54,2545 7,6075
4,0 351,2755 0,0000 54,2545 0,0000
16
0 1 2 3 4
100
200
300
400
500
600
700
800
Phan bo ung suat Sicma-teta
Chieu day thanh ong phong (mm)
Si c ma-teta (MPa )
0 1 2 3 4
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
Phan bo ung suat Sicma-r
Chieu day thanh ong phong (mm)
Si c ma-r (MPa)
0,002 (s)
ở lớp trong cùng. Giá trị của
σ
r
phân bố lớn nhất ở mặt trong thành ống
phóng. So với khi không xét tới hiệu ứng nhiệt, giá trị các thành phần
ứng suất đều lớn hơn đáng kể. Quy luật phân bố trường ứng suất thành
ống phóng trên các lớp thành ống dọc theo chiều dài ống phóng sau thời
gian tác dụng xung, nhiệt của khí thuốc có quy luật giảm tuyến tính.
3. Kết quả tính toán ứng dụng trường biến dạng cho thấy rõ ràng
quy luật phụ thuộc của biến dạng vào trường nhiệt độ T(r, z,
τ) tại điểm
bất kỳ của từng lớp trong kết cấu. Khi có xét tới hiệu ứng nhiệt quy luật
biến thiên của các thành phần biến dạng đồng nhất với quy luật biến
thiên của các thành phần ứng suất.
Chương 4
17
NGHIÊN CứU THựC NGHIệM V ĐáNH GIá KếT QUả
TíNH TOáN TRƯờNG ứNG SUấT, BIếN DạNG
4.1. Mc ớch, ni dung, phng phỏp tin hnh th nghim:
Mc ớch th nghim nhm xỏc nh quy lut ca chuyn v hng
kớnh u v hng trc w ti hai im c trng trờn mt ngoi thnh ng
phúng bin thiờn theo thi gian o.
T ú cú th so sỏnh s liu chuyn v
ti cỏc im cú c t kt qu th nghim vi s liu cú c t kt qu
tớnh toỏn lý thuyt
. õy l c s ỏnh giỏ sai s, nhn nh tin cy
ca kt qu tớnh toỏn, kim chng tớnh ỳng n ca mụ hỡnh toỏn hc ó
xõy dng.
Th nghim c tin hnh bng phng phỏp bn thc
3
4
5
6
7
x 10
-3
Chuyen vi u do duoc tai diem A
va duong hoi quy trung binh
Chuyen vi[mm]
Thoi gian [Giay]
Gia tri do dac
Gia tri hoi quy trung binh
Hỡnh 4.5:Chuyn v u v w thnh ng o c v ng hi quy trung bỡnh
Bng 4.1: Phõn tớch kt qu gia tớnh toỏn lý thuyt v thc nghim.
Thi
gian
(s)
Chuyn v mt
ngoi ti A (mm)
Giỏ tr hm hi
quy thc nghim
(mm)
Sai lch tuyt
i
(mm)
Sai lch tng
i
(%)
theo mụ hỡnh ó thit lp trong chng 3 l tin cy, c s tip
tc phõn tớch, ỏnh giỏ ton din nh hng ca ti xung, nhit n
bn ng phúng c trin khai trong chng 5 ca lun ỏn.
Chng 5
KHảO SáT, ĐáNH GIá ảNH HƯởNG CủA TảI XUNG, NHIệT
ĐếN Độ BềN THNH ốNG PHóNG COMPOSITE
5.1. Tiờu chun bn vt liu composite:
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045
0
1
2
3
4
5
6
x 10
-3
Thoi gian (s)
Chuyen vi w (mm)
Thoi gian (s)Thoi gian (s)
ng lý thuyt
ng hi quy
ng thc nghim
0.015
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045
-0.015
-0.01
-0.005
0
số H
hill-tsai
tăng đột ngột sau đó giảm, đến lớp ngoài thì chỉ số H
hill-tsai
giảm
mạnh. Độ bền thành ống phóng thay đổi theo thời gian tác dụng nhiệt
của khí thuốc. Đây là kết quả của quá trình biến thiên trường nhiệt T(x,
z, τ) theo thời gian như đã được chỉ ra trong mục (2.7) của chương 2.20
Hình 5.5: Đồ thị chỉ số H
hill-tsai
theo chiều dầy các lớp thành ống phóng biến
thiên theo thời gian tác dụng nhiệt của khí thuốc
5.3. Đánh giá ảnh hưởng của tải xung, nhiệt đến độ bền thành
ống phóng.
5.3.1. Ảnh hưởng của tải nhiệt độ đến độ bền thành ống phóng:
Trong trường hợp khảo sát độ bền ống phóng mà không tính tới
hiệu ứng nhiệt, trị số H
hill-tsai
có trị số lớn nhất là 0,6074 tại mặt trong
thành ống phóng r
1
=0,030 (m). Trong khi đó tại cùng vị trí, trị số của
H
hill-tsai
trong trường hợp có xét đến hiệu ứng nhiệt là 0,9724. Có thể nói,
với trị số H
21
0 1 2 3 4
50
100
150
200
250
Nhiet do (oC)
Chieu day thanh ong phong (mm)
Truong nhiet tai z=0,035 tuong ung
voi su thay doi nhiet do khi thuocTkh1=245 (oC)
Tkh2=225 (oC)
Tkh3=202 (oC)
Tkh4=175 (oC)
Tkh5=160 (oC)
0 1 2 3 4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Chieu day (mm)
Chi so H-(hill-tsai)
0 1 2 3 4
0.4
0.6
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
0,0
1,7510 1,6260 1,5010 1,4060
0,2
1,6640 1,5390 1,4140 1,3190
0,4
0,9900 0,8650 0,7400 0,6450
0,6
0,4500 0,3250 0,2000 0,1050
0,7
0,9930 0,8680 0,7430 0,6480
1,0
2,2000 2,0750 1,9500 1,8550
22
0.0
0.5
1. 0
1. 5
2.0
2.5
0.0 0 .1 0.2 0.3 0 .4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Ty le the tich
Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Do thi tai nhiet do phu thuoc ty le the tich
0
50
án
(XL1)
Phương
án
(XL2)
Phương
án
(XL3)
Phương
án
(XL4)
Phương
án
(XL5)
0,0 0,9724 1,0252 1,0252 0,6588 0,8918
0,8 0,7669 1,0231 1,1063 0,6580 0,5266
1,6 0,6942 0,9857 1,0859 0,6341 0,4378
2,4 0,6463 0,9296 1,0280 0,5980 0,4003
3,2 0,5669 0,7622 0,8262 0,4902 0,3854
4,0 0,3592 0,3787 0,3787 0,2434 0,3295
23
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
ống phóng có ψ=0,6 vì khi đó chỉ số H
hill-tsai
tương ứng có giá trị nhỏ
nhất (chỉ từ 0,105÷0,450) và tải nhiệt tới hạn là 202
o
C.
3. Với tải trọng xung, nhiệt phương án xếp lớp XL.1 an toàn nhất
vì chỉ số độ bền H
hill-tsai
< 1. Phương án xếp lớp XL.4; XL.5 hoàn toàn
thỏa mãn điều kiện bền. Các phương án xếp lớp XL.2 và XL.3 có khả
năng mất an toàn cao (H
hill-tsai
> 1).
KÕT LUËN
Một số đóng góp mới của luận án:
1. Luận án đã cụ thể hóa một bước bài toán nhiệt đàn hồi tuyến
tính
ứng dụng cho kết cấu đặc trưng dạng ống trụ bằng vật liệu không
thuần nhất
, bất đẳng hướng và chịu tải xung nhiệt đồng thời.
24