Phân tích chuyển vị theo phương đứng của bánh xe di chuyển trên tấm nổi bằng phương pháp kết hợp phần tử chuyển động và phần tử biên
Abstract
This paper presents a numerical approach with the combination of the moving element method and the boundary element method to analyze the hydroelastic behavior of the three-degree freedom system moving on a floating plate structure. Based on this approach, the vertical displacement of a wheel moving on the floating plate has been determined. Furthermore, the influence of material parameters on the hydroelastic of the wheel has also been identified. The results of the study show that the displacement of the wheel had a positive relationship to the drag coefficient of the bogie, the drag coefficient of the wheel, the stiffness of the bogie and the stiffness of the wheel. Among the parameters observed, the stiffness of the wheel has the most influence on the displacement of the wheel. In the future, the study on the behavior of the three-degree freedom system on the floating plate structure by experimental evaluation should be conducted to examine the accuracy of the calculation method presented in this article.
Tóm tắt
Bài báo giới thiệu phương pháp số tính toán kết hợp giữa phần tử chuyển động và phần tử biên để tính toán mô hình hệ ba bậc tự do di chuyển trên một kết cấu tấm nổi. Dựa vào phương pháp này, các tác giả đã xác định được chuyển vị theo phương đứng của bánh xe di chuyển trên tấm nổi. Đồng thời dựa vào mô hình, các tác giả còn khảo sát ảnh hưởng của thông số vật liệu đến ứng xử động lực học của bánh xe. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chuyển vị của bánh xe tỉ lệ nghịch với hệ số cản giá chuyển hướng, hệ số cản bánh xe, độ cứng giá chuyển hướng, và độ cứng của bánh xe. Trong các thông số khảo sát, độ cứng của bánh xe có ảnh hưởng nhiều nhất đến chuyển vị của bánh xe. Trong tương lai, nghiên cứu về ứng xử hệ xe di chuyển trên một kết cấu tấm nổi bằng phương pháp thí nghiệm cần được thực hiện để kiểm chứng sự chính xác của phương pháp tính toán đã được đề xuất trong bài báo này.
Tài liệu tham khảo
[1]. Andrianov, A. (2005). Hydroelastic analysis of very large floating structures.
Doctorale thesis, Delft University of Technology.
[2]. Hamamoto, T., Suzuki, A., & Fujita, K.-i. (1997). Hybrid dynamic analysis of large tension leg floating structures using plate elements. Paper presented at the The Seventh International Offshore and Polar Engineering Conference.
[3]. Koh, C., Ong, J., Chua, D., & Feng, J. (2003). Moving element method for train-track dynamics. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 56(11), 1549-1567.
[4]. Nguyen, X. V., Luong, V. H., Cao, T. N. T., Lieu, X. Q., & Nguyen, T. B. (2020). Hydroelastic responses of floating composite plates under moving loads using a hybrid moving element-boundary element method. Advances in Structural Engineering, 23(13), 2759-2775.
[5]. Tân, P. N., Vũ, N. X., Thân, C. T. N., & Hải, L. V. (2019). Ứng xử thủy đàn hồi học của một tấm nổi dưới tác động của hệ nhiều bậc tự do di chuyển sử dụng phương pháp kết hợp giữa phần tử biên và phần tử chuyển động. Tạp Chí Xây Dựng, 143-150.
[6]. Yago, K., & Endo, H. (1996). On the Hydoroelastic Response of Box-Shaped
Floating Structure with Shallow Draft Tank Test with Large Scale Model. Journal of the Society of Naval Architects of Japan, 1996(180), 341-352.