Dự thảo Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Cơ học: Nghiên cứu thiết kế tối ưu và điều khiển bộ hấp thụ dao động có bộ cản và lò xo lắp đặt phức hợp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN<br /> <br /> -----------------------------------------------<br /> <br /> NGUYỄN XUÂN NGUYÊN<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ TỐI ƢU VÀ<br /> ĐIỀU KHIỂN BỘ HẤP THỤ DAO ĐỘNG<br /> CÓ BỘ CẢN VÀ LÒ XO LẮP ĐẶT PHỨC HỢP<br /> <br /> Chuyên ngành:<br /> Mã số:<br /> <br /> Cơ học vật thể rắn<br /> 62442101<br /> <br /> DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC<br /> <br /> HÀ NỘI - 2015<br /> <br /> Công trình được hoàn thành tại:<br /> Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.<br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> <br /> GS.TSKH. Nguyễn Đông Anh<br /> TS. Lã Đức Việt<br /> <br /> Phản biện : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> <br /> Phản biện : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> <br /> Phản biện : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<br /> <br /> Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia<br /> chấm luận án tiến sĩ họp tại<br /> .................................................................................<br /> vào hồi<br /> <br /> giờ<br /> <br /> ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm<br /> <br /> Có thể tìm hiểu luận án tại:<br /> - Thư viện Quốc gia Việt Nam<br /> - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội<br /> <br /> Mở đầu<br /> Dao động có hại xuất hiện ở rất nhiều lĩnh vực trong thực tế: các phương<br /> tiện giao thông khi di chuyển trên mặt đường, tàu thủy và các công trình<br /> ngoài khơi chịu tác động của sóng gió, các công trình xây dựng chịu tác động<br /> của gió và động đất, các thiết bị máy móc trong quá trình hoạt động với<br /> tốc độ cao,. . . Vì vậy công nghệ giảm dao động là một vấn đề rất được quan<br /> tâm cả về mặt lý thuyết và ứng dụng trong các trung tâm nghiên cứu và các<br /> trường đại học trên thế giới.<br /> Trước đây, phương pháp phổ biến để giảm dao động đó là tăng cường độ<br /> cứng của kết cấu. Tuy nhiên phương pháp này ngày càng tỏ ra không hiệu<br /> quả bởi vì chi phí và độ phức tạp quá lớn khi quy mô của các kết cấu càng<br /> ngày càng có xu hướng tăng lên. Chính vì vậy, trong vài thập kỷ gần đây, việc<br /> sử dụng các thiết bị tiêu tán năng lượng để giảm dao động ngày càng được<br /> phổ biến rộng rãi trên thế giới bởi vì tính hiệu quả và kinh tế, trong khi đó<br /> việc lắp đặt và thay thế lại đơn giản. Các thiết bị tiêu tán năng lượng được<br /> lắp đặt với mục đích hấp thụ và chuyển hóa năng lượng dư thừa của kết cấu<br /> chính thành các dạng năng lượng khác từ đó sẽ làm giảm dao động của kết<br /> cấu chính.<br /> Thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng là một dạng của thiết bị<br /> tiêu tán năng lượng lắp ngoài. Chúng tỏ ra rất hiệu quả khi kết cấu tương<br /> đối cứng, chuyển động tương đối giữa các thành phần của kết cấu là nhỏ. Các<br /> nghiên cứu về thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng đã nhận được rất<br /> nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học Việt Nam và trên thế giới.<br /> <br /> Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án<br /> • Đối tượng nghiên cứu: Thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng<br /> mô hình kinh điển, mô hình nối nền và mô hình ba thành phần đối với<br /> kết cấu chính có dạng khối lượng lò xo, con lắc thuận và con lắc ngược.<br /> • Phạm vi nghiên cứu: Luận án đề cập tới bài toán thiết kế tối ưu thiết<br /> bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng trong trường hợp thụ động và<br /> 1<br /> <br /> đề ra thuật toán điều khiển trong trường hợp nửa tích cực.<br /> <br /> Mục tiêu của luận án<br /> • Mục tiêu thứ nhất của luận án đó là tìm ra các thông số tối ưu của thiết<br /> bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng cho kết cấu chính có cản trong<br /> trường hợp điều khiển thụ động.<br /> • Mục tiêu thứ hai của luận án đó là đề xuất thuật toán điều khiển trong<br /> trường hợp điều khiển nửa tích cực bật-tắt cản.<br /> • Mục tiêu thứ ba của luận án đó là minh họa hiệu quả của các kết quả<br /> thu được bằng mô phỏng số.<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu<br /> • Các kết quả thu được trong luận án được tìm ra bằng cách phép biến<br /> đổi giải tích.<br /> • Mô phỏng số để minh họa hiệu quả được thực hiện bằng phần mềm<br /> MATLAB.<br /> <br /> Các kết quả mới của luận án<br /> • Tìm ra các thông số tối ưu của thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối<br /> lượng kinh điển cho kết cấu chính khối lượng lò xo có cản.<br /> • Tìm ra các thông số tối ưu của thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối<br /> lượng nối nền cho kết cấu chính khối lượng lò xo có cản.<br /> • Tìm ra các thông số tối ưu của thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối<br /> lượng ba thành phần cho kết cấu chính khối lượng lò xo có cản.<br /> • Tìm ra các thông số tối ưu của thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối<br /> lượng cho cấu chính con lắc ngược trong hai trường hợp không cản và<br /> có cản.<br /> • Đề xuất thuật toán điều khiển đối với cản tắt bật của thiết bị tiêu tán<br /> năng lượng kinh điển, thiết bị tiêu tán năng lượng nối nền và thiết bị<br /> tiêu tán năng lượng đối với các kết cấu chính dạng con lắc.<br /> <br /> 2<br /> <br /> Cấu trúc của luận án<br /> Luận án bao gồm ba chương:<br /> • Chương 1 trình bày tổng quan về khái niệm thiết bị tiêu tán năng<br /> lượng nói chung và thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng nói<br /> riêng. Khái quát tình hình nghiên cứu trên thế giới về thiết bị tiêu tán<br /> năng lượng.<br /> • Chương 2 trình bày phương pháp tính toán các thông số tối ưu của<br /> thiết bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng cho kết cấu chính có cản<br /> trong trường hợp điều khiển thụ động.<br /> • Chương 3 trình bày thuật toán điều khiển đối với cản tắt bật của thiết<br /> bị tiêu tán năng lượng dạng khối lượng.<br /> <br /> 3<br /> <br />