Sách - Kết Cấu Nổi Siêu Lớn - Phân Tích Và Ứng Dụng

Giới thiệu Sách - Kết Cấu Nổi Siêu Lớn - Phân Tích Và Ứng Dụng

Sách - Kết Cấu Nổi Siêu Lớn - Phân Tích Và Ứng Dụng
Tác giả Nhiều tác giả
Nhà xuất bản NXB Xây Dựng
Đơn vị phát hành NXB Xây Dựng
Ngày xuất bản 06-2020
Số trang 138
Kích thước 19 x 27 cm
Loại bìa Bìa mềm
Nội dung
"Do sự gia tăng không ngừng của tiến trình đô thị hóa và biến đổi khí hậu làm cho nhu cầu mở rộng khu dân cư trở nên cấp bách ở nhiều quốc gia. Để giải quyết vấn đề này, kết cấu nổi siêu lớn (VLFS - Very Large Floating Structure) đã được đề xuất như một giải pháp đầy hứa hẹn do việc xây dựng và mở rộng tương đối đơn giản. Loại kết cấu này thường được xây dựng trên mặt biển, sông hoặc hồ để thúc đẩy khai thác năng lượng, lọc nước và khu vực lưu trữ. Tuy nhiên, phương pháp tính hiện nay sử dụng những mô hình toán học phức tạp và kỹ thuật giải hiện tại cũng khó áp dụng trong tính toán thực thành.

Mục tiêu chính của cuốn sách là giới thiệu phương pháp số hiệu quả cho bài toán mô phỏng ứng xử của VLFS dựa trên cơ sở nền tảng của phương pháp phần tử biên (BEM - Boundary Element Method) và phần tử chuyển động (MEM - Moving Element Method). Nội dung của cuốn sách tập trung vào 2 vấn đề chính như sau:

Thứ nhất, đối với vùng nước sâu, BEM áp dụng cho bài toán VLFS sẽ được xây dựng lại trong hệ tọa độ di chuyển cùng với tải trọng. Song song với đó là việc xây dựng lại các ma trận tương tác giúp kết nối miền kết cấu và lưu chất trong hệ tọa độ mới. Điều này dẫn đến một phương pháp lai mới là sự kết hợp giữa hai phương pháp số BEM và MEM, được gọi là BEM-MEM;

Thứ hai, đối với vùng nước nông, phương pháp MEM được xây dựng cho không chỉ phần kết cấu tấm như truyền thống mà còn cho vùng chất lỏng bên dưới và sự tương tác giữa chúng. Do đó, hai phương pháp mới này giúp tận dụng được ưu điểm của phương pháp MEM nhằm đơn giản hóa việc xử lý vùng biên của bài toán tấm nổi rộng vô hạn, cũng như loại bỏ được việc cập nhập vị trí tải di chuyển và sự phụ thuộc giữa miền tính toán và quãng đường di chuyển. Các kết quả số cho tấm nổi rộng vô hạn chịu tải di chuyển cho hai vùng nước sẽ được so sánh với phương pháp biến đổi Fourier (FTM - Fourier Transform Method), phương pháp kết hợp giữa BEM và phần tử hữu hạn (FEM - Finite Element Method) và số liệu từ đo đạc thực tế để minh chứng cho tính hiệu quả, mạnh mẽ và độ tin cậy của phương pháp được giới thiệu. Thêm nữa, hai phương pháp giới thiệu trong cuốn sách được ứng dụng để phân tích ứng xử của kết cấu VLFS, với trọng tâm là ảnh hưởng của độ sâu vùng nước, độ cứng lốp xe, tính trực hướng, phương di chuyển của tải trọng. Ngoài ra, một mô hình tấm nổi nhiều lớp kết nối bởi lớp đàn hồi loại Winkler được giới thiệu trong cuốn sách nhằm giảm ảnh hưởng của sóng nước lên phương tiện di chuyển.

Cuốn sách này có 4 chương và nội dung của mỗi chương được trình bày như sau:

Chương 1 - Mở đầu: Giới thiệu tổng quan về ưu điểm và ứng dụng thực tế của kết cấu VLFS, tình hình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước.
Chương 2 - Cơ sở lý thuyết: Trình bày cơ sở lý thuyết của tấm mỏng đẳng hướng, lý thuyết tấm mỏng trực hướng, lý thuyết sóng nước tuyến tính, lý thuyết sóng nước nông tuyến tính và các điều kiện biên tương ứng.
Chương 3 - Phương pháp phần tử biên và phần tử chuyển động trong bài toán thủy đàn hồi: Trong chương này, hai phương pháp bao gồm phương pháp BEM-MEM và phương pháp MEM sẽ được xây dựng lần lượt cho các bài toán tấm nổi trên vùng nước sâu và nước nông chịu tải trọng di chuyển. Phương trình vi phân, điều kiện biên, ma trận phần tử và tổng thể của kết cấu và chất lỏng, cùng với ma trận tương tác và Véc tơ nghiệm trong hệ tọa độ di động được thiết lập. Lưu đồ thuật toán của hai phương pháp để phân tích các bài toán cũng được trình bày.
Chương 4 - Ví dụ số minh họa: Trình bày kết quả số tính toán, phân tính ưu điểm, tính chính xác của phương pháp BEM-MEM và phương pháp MEM, hiệu quả của lớp cản nhân tạo, phân tích ứng xử của tấm mỏng đẳng hướng dưới tác động hệ động lực học di động, phân tích ảnh hưởng của tính trực hướng lên ứng xử thủy đàn hồi của tấm trực hướng nổi, phân tích ảnh hưởng của độ sâu và khoảng cách giữa các trục xe lên ứng xử của tấm mỏng đẳng hướng nổi dưới điều kiện vùng nước nông, và cuối cùng là phân tích hiệu quả của việc ứng dụng mô hình tấm hai lớp."

Giá NASTR