Thermoelastische Stabilität von Nanokompositplatten und -schalen unter Berücksichtigung der Elastizität der Randverbunde

Die dringende Notwendigkeit, das Verhalten moderner Materialien in rauen Umgebungen zu verstehen und zu optimieren, hat den außerordentlichen Professor Dr. Hoang Van Tung und seine Kollegen an der Hanoi Architectural University dazu motiviert, das Projekt „Thermoelastische Stabilität von Nanokompositplatten und -schalen unter Berücksichtigung der Elastizität der Randfugen“ durchzuführen.

Nach einer Umsetzungsphase hat das Projekt zahlreiche herausragende Ergebnisse erzielt, die durch Forschungsinhalte und wissenschaftliche Veröffentlichungen belegt werden.

Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, das Knick- und Nachknickverhalten von Platten und Schalen aus mit Kohlenstoffnanoröhren verstärkten Nanokompositen (FG-CNTRC) mit variablen mechanischen Eigenschaften, die thermischen und thermomechanischen Belastungen ausgesetzt sind, umfassend zu analysieren, unabhängig davon, ob sie in Monoschicht- oder Sandwichform vorliegen. Besonderes Augenmerk gilt der Untersuchung der nichtlinearen Stabilität von graphenverstärkten Nanokompositplatten und -schalen mit variablen mechanischen Eigenschaften unter kombinierter thermischer und thermomechanischer Belastung. Außerdem ist es wichtig, den Einfluss der Elastizität der Randverbindungen auf die Knick- und Nachknicktragfähigkeit der Nanokompositplatten-Schalenstrukturen zu analysieren. Die gesamte Studie zielt auch darauf ab, die Interaktion wichtiger Faktoren wie Materialverteilung, Belastungsbedingungen, Formfehler, elastische Fundamente und Temperaturabhängigkeit der Materialeigenschaften zu bewerten, die sich alle direkt auf die Stabilität der Nanokompositplatten-Schale auswirken.

Die Studie analysierte wichtige praktische Faktoren wie ungleichmäßige Wärmeübertragung, Elastizität der Randverbindungen und Temperaturabhängigkeit der Materialien, die die Tragfähigkeit thermisch und thermomechanisch belasteter Strukturen gegen und nach dem Rollen beeinflussen. Insbesondere zeigte die Studie, dass die Elastizität der Randverbindungen einen erheblichen Einfluss auf das Verhalten und die Tragfähigkeit der Struktur hat, insbesondere bei thermisch belasteten zylindrischen Platten.

Darüber hinaus wurde im Projekt eine Zwei-Term-Durchbiegungslösung vorgeschlagen. Dies ist ein einfacher und effektiver analytischer Ansatz zur Untersuchung der linearen Stabilität geschlossener Schalen (zylindrische Schalen und relativ dicke Trommelschalen) basierend auf der Scherverformungstheorie. Dieser Lösungstyp kann auch auf die Schwingungsanalyse ähnlicher Schalen erweitert werden.

Die Studie analysierte außerdem detailliert die Auswirkungen von Materialeigenschaften und -geometrie, Verteilungsmustern von Kohlenstoffnanoröhren (CNT), CNT-Volumenanteil, elastischer Matrix, Sandwichmodellen, Poren in homogenen Schichten und strukturellen Formfehlern auf die Tragfähigkeit und Tragfähigkeit. Darüber hinaus untersuchte die Studie die Auswirkungen exzentrischer Verstärkungsrippen aus Nanokompositmaterialien auf die Stabilität von FG-CNTRC- und FG-GRC-Platten und -Schalen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine sinnvolle Rippenanordnung die Rollfestigkeit bei jeder Belastung deutlich verbessern kann.

Diese Forschungsergebnisse sind wissenschaftlich bedeutsam und von hoher praktischer Anwendbarkeit. Wissenschaftlich gesehen trägt das Thema zur Beantwortung von Fragen zum kombinierten Einfluss von Randverschiebungsbeschränkungen, Strukturform und Imperfektionen auf das Verhalten und die Tragfähigkeit der Struktur bei. Gleichzeitig schlägt es einen einfachen und effektiven analytischen Ansatz zur Lösung des Problems der Stabilität und linearen Schwingung geschlossenschaliger Strukturen vor. In der Praxis liefern die Forschungsergebnisse wertvolle Informationen und sagen die thermoelastische Stabilität von Nanokompositstrukturen unter thermischen und thermomechanischen Belastungen voraus. Dadurch unterstützen sie die Optimierung von Material- und Strukturdesign und verbessern die Sicherheit.

Den vollständigen Text des Forschungsberichts (Code 21079/2022) finden Sie beim Department of Information and Statistics.

Vista.gov.vn

Quelle: https://skhcn.daklak.gov.vn/on-dinh-nhiet-dan-hoi-cua-tam-va-vo-nanocomposite-co-ke-den-tinh-dan-hoi-cua-lien-ket-bien-19842.html