NACOME2022: THE 11TH NATIONAL CONFERENCE ON MECHANICS 2022
PROGRAM FOR FRIDAY, DECEMBER 2ND
Days:
next day
all days

View: session overviewtalk overview

07:30-08:15 Session 1: Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ XI
  • 07h30 - 08h00: Đăng ký đại biểu
  • 08h00 - 08h15: Lễ khai mạc:
    • Tuyên bố lý do và giới thiệu đại biểu: GS. TSKH. Nguyễn Đình Đức, Phó Chủ tịch Hội Cơ học Việt Nam
    • Phát biểu khai mạc: GS. TSKH. Nguyễn Tiến Khiêm, Chủ tịch Hội Cơ học Việt Nam
    • Phát biểu chào mừng: PGS. TS. Nguyễn Việt Hà, Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN
08:15-10:15 Session 2: Plenary Session

Báo cáo khoa học phiên toàn thể

08:15
The contributions of Professor Nguyen Van Dao in the Field of Nonlinear Oscillations

ABSTRACT. Nguyen Van Dao is a leading expert in the field of mechanics in Vietnam. In this paper, we present some contributions of Nguyen Van Dao to the theory of nonlinear oscillation. His outstanding studies are the interaction between self-excited, forced and parametric vibrations, and equally important there is the effect of dynamic absorbers in nonlinear systems.

08:45
Prospective study of bioinspired breakwaters for coastal protection

ABSTRACT. Triply periodic minimal surface (TPMS) cellular structure has been known as a robust group of nature-inspired structures. Its applications could be found in various engineering fields such as civil construction, biomedical engineering, crash-worthiness and aerospace structures due to the prospect of energy absorption. With the advance in additive manufacturing (AM), numerous sophisticated structures could be fabricated precisely. For instance, a group of nature-inspired structures which consists of zero mean curvature surfaces, so-called TPMS structure, has been manufactured by 3D printing technology [1]. Recently, it was noted that TPMS porous structures with controllable mechanical and hydrodynamic characteristics are potential candidates for coastal engineering applications. In this work [2], an emerged porous breakwater based on triply periodic minimal surface (TPMS) cellular structure was investigated. Mechanical behaviour of TPMS structures was analyzed by conducting uniaxial compressive test on cubic specimens that were madeof cementious material. Finite element analysis was employed to evaluate mechanical characteristics of cellular structures and then compared them with experimental results [3]. The results showed that experimental results are in good agreement with numerical/theoretical results. In addition, the mechanical performance of the gyroid cellular structures is better than the performance of the lattice ones. The Gyroid cellular structure was therefore considered as a candidate for breakwaters application. Computational fluid dynamics (CFD) simulation was adopted to assess the interaction of solitary wave and emerged porous breakwaters based on Gyroid-TPMS. The CFD simulation results showed that incident wave were reduced approximately by 50% when the porous structure reached a porosity of 50%. Also, the change in the porosity affected the wave transmission coefficents and the wave-induced forces on the structure. Furthermore, we believe that the application of data-driven machine learning to such structures can provide an alternative solution to evaluating the loading capacity and achieving an optimal design of breakwaters.

09:15
Thermodynamic dislocation theory: established results and new perspectives

ABSTRACT. This paper proposes the thermodynamic dislocation theory for uniform and non-uniform plastic deformations, which takes into account the effective disorder temperature. The latter occurs as the dynamic state variable characterizing the disorder of the configurational subsystem that contains degrees of freedom associated with the rearrangement of atoms during the motion of dislocations. We verify two laws for plastic flows of face-centered cubic crystals that deform at constant strain rates and fixed ambient temperatures. The first law relates steady-state flow stress to ambient temperature and strain rate. The second law requires an increase of configurational entropy towards a maximum reached in the steady state. The large-scale least squares analysis is provided which allows the physics-based parameters of the dislocation mediated plasticity proposed by Langer, Bouchbinder, and Lookman [1] to be identified in accordance with these laws [2,3]. The system of equations of LBL-theory has been extended based on the first and second laws of thermodynamics for the configurational and kinetic-vibrational subsystems to take into account the change of kinetic-vibrational temperature and the non-redundant dislocations. We then use it to simulate the stress-strain curves for single and polycrystals of copper, aluminum, and steel alloys that are subjected to simple shear, tension/compression tests, and torsion and compare them with the experimental results (see [4-17]). The theory can predict the stress-strain curves in a wide range of temperature and strain rates. We show the size and the Bauschinger effects due to the non-redundant dislocations, as well as the strain rate sensitivity and the thermal softening due to the redundant dislocations. Finally, we make a simple model of a weak notch-like disturbances that, when driven hard enough, triggers shear banding instabilities that are quantitatively comparable to those of Marchand and Duffy's experiments.

09:45
Application of AI in Mechanics: The State-of-the-Art

ABSTRACT. This talk summarize our research in the recent ten years on the topic of using artificial intelligence as a tool to empower mechatronic systems especially robotics systems. The application of AI to robotics has experienced three stages: Stage 1. General AI: Application of general AI models directly to robots. One of the most successful representations of this type of AI is the autopilot for Tesla’s autonomous driving. Stage 2. Customized AI for robotics: Robotics is different from areas general AI deals with. For example, robots have safety requirement. For all AI applications to robotics, safety requirement is mandatory. Stage 3. Customization of AI for different robots. In this talk, I will start from the kinematic control of robot arms using neural networks. Different from existing works, we incorporate the safety constraints, physical constraints into consideration. In addition, for robots, a typical mechanical system, we can easy obtain its model, which motivates us to think: Is it possible to design a model based neural network, for which the weights are obtained from the robot model rather than from data. We first established the equivalent representation of the problem. However, the solution requires time consuming operations. We then designed a model based recurrent neural network with simplified structures, which can be calculated in real time. We rigorously proved the global convergence and optimality of this model. Based on these fundamental results, we further extend the model to consider acceleration constraints, force/motion planning, obstacle avoidance, manipulability optimization, and cooperative control with multiple robot arms, simultaneous task allocation and robot motion planning. This research series have established my group as one of the most world leading group in the frontier of AI based robotics and have led to the publication of over 150 SCI-index publications with more than 70 published in IEEE Transactions, e.g., IEEE Trans. on Automatic Control, IEEE Trans. on Industrial Informatics, IEEE Trans. on Neural Networks and Learning Systems, and the publication of five books, S. Li and Y. Zhang, Neural Networks for Cooperative Control of Multiple Robot Arms, ISBN 978-981-10-7037-2, Springer, 2021, S. Li, L. Jin and M. Mirza, Kinematic Control of Redundant Robot Arms Using Neural Networks: A Theoretical Study, ISBN: 978-1-119-55696-1, Wiley-IEEE Press, 2019., S. Li and L. Jin, Competition-based Neural Networks with Robotic Applications, ISBN978-981-10-4947-7, Springer, 2017.

10:15-10:30Coffee Break
10:30-11:45 Session 3A: Solid Mechanics 1
10:30
Nghiệm chính xác cho bài toán dao động cưỡng bức của dầm nano FGM với các điều kiện biên khác nhau

ABSTRACT. Bài báo trình bày các nghiên cứu mới về dao động cưỡng bức của dầm nano FGM trên nền đàn hồi theo lý thuyết đàn hồi không cục bộ (NET) với các điều kiện biên khác nhau. Vật liệu FGM giả thiết thay đổi theo chiều cao dầm theo quy luật lũy thừa (P-FGM). Áp dụng nguyên lý Hamilton, các tác giả đã thiết lập được biểu thức nghiệm chính xác cho bài toán dao động cưỡng bức của dầm nano FGM trong miền tần số theo lý thuyết dầm Timoshenko trên nền đàn hồi Winkler có tính đến vị trí trục trung hòa thực với các điều kiện biên khác nhau. Từ đó, các tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số không cục bộ, vật liệu, điều kiện biên và nền đến dao động cưỡng bức của dầm. Các kết quả nhận được có thể phát triển cho dầm bằng vật liệu FGM khác cũng như các kết cấu dầm phức tạp hơn.

10:45
Phân tích dao động của vỏ nón FGM có gân gia cường trên nền đàn hồi bằng phương pháp phần tử liên tục
PRESENTER: T.Hai Nguyen

ABSTRACT. Nghiên cứu này trình bày phương pháp phần tử liên tục (CEM) để phân tích các thông số dao động của vỏ nón có gân gia cường bằng vật liệu FGM nằm trên nền đàn hồi. Ma trận độ cứng động của kết cấu được xây dựng bằng cách sử dụng quy trình lắp ghép các phần tử liên tục của vỏ nón và gân gia cường tiếp xúc với móng đàn hồi. Các kết quả về tần số dao động riêng nhận được từ phương pháp của chúng tôi được so sánh với kết quả của các phương pháp tiếp cận khác (FEM,…) để chứng minh các ưu điểm của CEM: độ chính xác cao hơn, tiết kiệm thời gian và tài nguyên máy tính, kích thước mô hình giảm ngay cả trong dải tần số trung bình và cao . Ngoài ra, ảnh hưởng của các thông số vỏ và nền đàn hồi cũng đã được khảo sát.

11:00
Phân tích dao động của vỏ trụ FGM có độ dày thay đổi theo lý thuyết biến dạng cắt bậc 3

ABSTRACT. Nghiên cứu này trình bày một phân tích dao động của vỏ trụ FGM có độ dày thay đổi. Các phương trình cơ bản được xây dựng dựa trên lý thuyết biến dạng cắt bậc 3 của Reddy. Vật liệu FGM được khảo sát được cấu tạo từ hai thành phần là gốm và kim loại, trong đó tỷ phần thể tích của mỗi thành phần vật liệu biến đổi theo quy luật lũy thừa của biến chiều dày. Phương pháp Galerkin được sử dụng để biến đổi hệ phương trình đạo hàm riêng về hệ phương trình vi phân thường. Sau đó phương pháp Runge-Kutta được sử dụng để giải số hệ phương trình vi phân thường thu được đáp ứng động lực của vỏ. Từ đó, các khảo sát tham số nhằm tìm ra các đặc trưng dao động của vỏ sẽ được thực hiện.

11:15
Analytical solution for free vibration analysis of GPL-RP beam integrated with piezoelectric layers
PRESENTER: Minh Duc Do

ABSTRACT. This report presents an analytical approach to the natural frequency analysis of a porous beam consisting of a host porous layer reinforced with graphene platelets (GPLs), namely GPL-reinforced porous core, and two piezoelectric outer layers. In the modelling, symmetric distributions of both porosity and GPLs in the core are supposed. The effective mechanical properties of the GPL-reinforced porous core are estimated by Halpin–Tsai model and the rule of mixture. The electric potential in each piezoelectric layer is assumed to vary linearly across its thickness. Two types of electrical boundary conditions, which are open- and closed-circuits, are considered for the free surfaces of the piezoelectric layers. Parabolic shear deformation beam theory associated with Hamilton’s principle is adopted to derive the governing equations of the free vibration. Afterwards these equations are solved analytically by Navier’s solution. Comparative and comprehensive studies are carried out to examine the accuracy and effects of parameters and conditions, such as GPL weight fraction, porosity coefficient, and electrical boundary conditions on the natural frequencies of the beam.

11:30
Dynamic analysis of stiffened functionally graded composite plates reinforced by carbon nanotubes subjected to moving mass using a new four - variable refined plate theory and FEM
PRESENTER: Dang Nguyen Van

ABSTRACT. In this paper, a new four-variable refined plate theory proposed by the authors themselves for dynamic analysis of stiffened functionally graded composite plates reinforced by carbon nanotubes (SFG-CNTRC) subjected to moving mass is researched and developed. The geometrical modeling and governing equations of the system are obtained using the finite element method (FEM). The Newmark’s time integration is used to solve the vibration equations for determining the dynamic response of the plates under moving mass. To check the validity of the present formulation, numerical results are compared with the previous data in the literature. The effects of the four-variable refined plate theory, the volume fraction of carbon nanotubes, and the velocity of the mass on the dynamic response of the SFG-CNTRC are studied.

10:30-11:45 Session 3B: Solid Mechanics 2
10:30
Equivalence model for analyzing nonlinear mechanical behavior of Corrugated Core Composite Panel
PRESENTER: Lien Tien Dao

ABSTRACT. A corrugated core composite panel is one of the material structures that is becoming more and more popular in many fields such as the aviation industry, and shipbuilding. In order to use this material effectively, it is necessary to understand its mechanical behavior of them. Up to now, the calculation of these structures has been mentioned by many authors, however, the calculation is still very difficult. Especially when studying their nonlinear mechanical behavior. In this study, we propose to build an equivalent 2D model to replace the 3D model of corrugated composite sheets, by the method of homogenization, to study the nonlinear mechanical behavior of corrugated core composite sheets. This model helps to significantly reduce the calculation time as well as the model building time. The model homogeneity is confirmed by comparing the numerical simulation results of the 2D model and the 3D model

10:45
Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công nghệ đến độ bền kéo mối hàn ma sát khuấy ống trụ hợp kim nhôm AA6061

ABSTRACT. Trong bài báo này, tiến hành thực nghiệm hàn ma sát khuấy (FSW) trên mô hình ống trụ nhôm hợp kim 6061. Hai đoạn ống nhôm cần hàn giáp mí có cùng kích thước đường kính ngoài 100mm, dày 5mm, chiều dài 40mm được gia công mặt đầu phẳng và gá trên trục gá được thiết kế đảm bảo độ cứng vững, đồng tâm và được định vị mặt trong kẹp chặt hai đoạn bằng đai ốc, trục gá được lắp trên hệ thống truyền dẫn vô cấp với các mức tốc độ xác định khác nhau. Bằng phép quy hoạch thực nghiệm thiết lập quan hệ giữa các thông số công nghệ (tốc độ quay, tốc độ hàn và bán kính vai hàn), từ đó tối ưu các thông số công nghệ nhằm đạt được chất lượng mối hàn tốt nhất.

11:00
Large displacement analysis of beam and frame structure using a total Lagrange formulation

ABSTRACT. The large displacement analysis of beam and frame structure is presented in this paper via a total Lagrangian first-order shear deformable nonlinear beam element. The geometrically exact formulation for large displacement theory of beams developed by Zienkiewicz is adopted in deriving the internal force vector and tangent stiffness matrix of the beam element. The element using linear interpolation for the displacement field is derived by the reduced integration to eliminate the shear-locking problem. Newton-Raphson iterative procedure is used in combination with the arc-length method to solve the nonlinear equilibrium equation and to trace the equilibrium paths. Various beams and frames are analyzed to show the efficiency of the derived element and to illustrate the large displacement behavior of the beam and frame structure.

11:15
Vibration of electrically actuated MEMS Timoshenko microbeams based on a hierarchical beam element

ABSTRACT. In this paper, vibration of Timoshenko microbeams with an axial force in MEMS is studied using a nonlinear finite element procedure. Based on the von Kármán geometric nonlinearity and the modified couple stress theory (MCST), a beam element is formulated by employing hierarchical functions to interpolate the displacement field. Using the derived element, the discretized equation of motion for the microbeam is constructed and then solved by the Newton-Raphson iterative procedure in conjunction with the Newmark method. The natural frequencies, pull-in voltages and dynamic deflections are computed for a clamped-clamped microbeam under electrostatic actuation of a given direct current (DC) voltage. The effects of the axial force, applied voltage and material length scale parameter on the vibration of the beam are studied in detail and highlighted.

11:30
Geometrically nonlinear analysis of sandwich composite beams reinforced by agglomeration carbon nanotubes
PRESENTER: Bui Thi Thu Hoai

ABSTRACT. In this work, geometrically nonlinear behavior of sandwich composite beams reinforced by carbon nanotubes is investigated by taking into account agglomeration of the carbon nanotubes (CNTs). The core of the sandwich beams is homogeneous while the two face sheets are made of CNT reinforced composite with the effective material properties being estimated by the Eshelby-Mori-Tanaka approach. A first-order shear deformable nonlinear beam element is formulated in the context of the total Lagrange formulation and used to construct the discretized nonlinear equilibrium equation. The Newton-Raphson based iterative procedure is used in conjunction with the arc-length method to trace the equilibrium paths of the beams. Detail parametric studies are carried out to illustrate the influence of the CNTs agglomeration, the amount of CNT volume fraction as well as the thicknesses of face sheets on the nonlinear behavior of the structure.

10:30-11:45 Session 3C: Solid Mechanics 3
10:30
Buckling analysis of corrugated-core FGM toroidal shell segments subjected to axial loads using the first-order shear deformation theory
PRESENTER: Do Thi Kieu My

ABSTRACT. The linear buckling behavior of functionally graded toroidal shell segments with corrugated core under axial compression using the first-order shear deformation theory is presented in this paper. The homogeneous technique is applied for shear deformable corrugated core. Approximate analytical solutions are assumed to satisfy the simply supported boundary conditions and the adjacent equilibrium criterion is applied to obtain closed-form relations of buckling loads. Effects of the corrugated core, volume fraction index and geometrical parameters on the buckling behavior of shells are numerically investigated.

10:45
Nonlinear buckling analysis of higher-order shear deformable FG-CNTRC plates stiffened by oblique FG-CNTRC stiffeners
PRESENTER: Vu Minh Duc

ABSTRACT. The nonlinear buckling analysis of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) plates subjected to axial compression load is analytically examined in this paper. Assuming that the FG-CNTRC plates are stiffened by an oblique FG-CNTRC stiffener system. Reddy’s higher-order shear deformation plate theory (HSDPT) with the geometrical nonlinearities of von Kármán is applied to establish the basic formulations. Moreover, the smeared stiffener technique is successfully improved for the higher-order shear deformable anisotropic oblique stiffener system by using a homogeneous model of the anisotropic beam. Galerkin’s method is used to achieve the expressions of critical buckling loads and postbuckling load-deflection curves in explicit form. The numerical values display the influences of FG-CNTRC stiffeners, material, and geometrical properties on the nonlinear buckling response of plates.

11:00
Nonlinear buckling behavior of FG-CNTRC cylindrical shells stiffened by spiral FG-CNTRC stiffeners under external pressure
PRESENTER: Nguyen Van Tien

ABSTRACT. A new analytical approach to the nonlinear buckling and postbuckling analyses of functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) cylindrical shells stiffened by spiral FG-CNTRC stiffeners under external pressure is presented in this paper. An improved smeared stiffener technique developed for anisotropic spiral stiffeners is presented and successfully applied in this paper. The governing equations for the cylindrical shells are established by using the Donnell shell theory with the geometrical nonlinearity term in the von Kármán sense. A three-term solution form is chosen for the deflection, the stress function is introduced, and the Galerkin method is used to establish the nonlinear postbuckling relation. The numerical results validate the effects of the stiffeners, material, and geometrical parameters on the nonlinear buckling and postbuckling behaviors of stiffened cylindrical shells.

11:15
A new analytical approach of nonlinear thermal buckling of FG-GPLRC circular plates and shallow spherical caps using the FSDT and Galerkin method
PRESENTER: Bui Tien Tu

ABSTRACT. A new analytical approach for nonlinear thermal buckling of Functionally Graded A new analytical approach for nonlinear thermal buckling of Functionally Graded Graphene Platelet Reinforced Composite (FG-GPLRC) circular plates and shallow spherical caps using the first-order shear deformation theory (FSDT) is presented in this paper. The circular plates and shallow spherical caps are assumed to be subjected to uniformly distributed thermal loads. By applying the Galerkin method, the relations between thermal load–deflection are archived to determine the postbuckling behavior and critical buckling loads of the considered structures. Special effects on nonlinear thermal behavior of circular plates and shallow spherical caps with five different material distribution laws, different Graphene platelet (GPL) mass fractions, and geometrical dimensions are explored and discussed in numerical examples.

11:30
Nonlinear buckling and post-buckling of imperfect FG porous sandwich cylindrical panels subjected to axial loading on elastic foundation

ABSTRACT. This paper deals with the nonlinear buckling and post-buckling of sandwich cylindrical panels with non-uniform porous core and functionally graded face sheets. The imperfect sandwich cylindrical panels are subjected to axial loading on elastic foundation. Based on the Donnell shell theory, with von Kármán geometrical nonlinearity, the governing equations are derived. The effects of elastic foundation, various panel geometrical characteristics, porosity parameters, and the thickness of the porous core are investigated. The effects of foundation parameters, porosity parameters, the thickness of the porous core, and material parameters are investigated.

10:30-11:45 Session 3D: Solid Mechanics 4
10:30
Phân tích tĩnh tấm composite lớp FG-CNTRC trên nền đàn hồi Winkler/Pasternak/Kerr bằng phương pháp Pb2-Ritz

ABSTRACT. Bài báo tiến hành nghiên cứu ứng xử tĩnh của tấm composite lớp gia cường bởi carbon nanotube (FG-CNTRC) trên nền đàn hồi Winkler/Pasternak/Kerr với các điều kiện biên khác nhau sử dụng phương pháp Pb2-Ritz trên cơ sở lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất (FSDT). Bốn loại phân bố SWCNT trong từng lớp được sử dụng bao gồm: phân bố UD, FG-V, FG-O và FG-X. Độ tin cậy của thuật toán và chương trình tính trên nền Matlab được kiểm chứng qua so sánh với các kết quả đã được công bố. Ảnh hưởng của nền đàn hồi, tỷ phần thể tích và phân bố SWCNT, và điều kiện biên sẽ được khảo sát cụ thể qua các ví dụ số.

10:45
Static bending analysis of FGM stiffened plate resting on discontinuous elastic foundation

ABSTRACT. This paper uses the finite element method to study the static bending response of stiffened FGM plates resting on a discontinuous elastic foundation. The structure is computed using the first-order shear deformation theory coupled with the four-node and two-node quadrilateral elements. The accuracy of the method is evaluated by validating the obtained numerical results against reference solutions available in the literature. In addition, the effect of certain geometrical parameters, materials, and elastic foundations on the static bending response of the plate is also researched. This is a reference for the design and practical use of stiffened structures.

11:00
Phân tích tĩnh tấm chữ nhật bằng vật liệu rỗng bão hòa chất lưu trên nền đàn hồi có xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ

ABSTRACT. Bài báo tiến hành khảo sát trường chuyển vị, ứng suất và biến dạng trong tấm chữ nhật bằng vật liệu rỗng (FGP) bão hòa chất lưu, đặt trên nền đàn hồi, chịu uốn. Các tính chất cơ học của vật liệu rỗng biến đổi trơn theo chiều dày với ba dạng phân bố lỗ rỗng: đều, không đều đối xứng và không đều bất đối xứng sẽ được xem xét. Lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất, quan hệ ứng suất - biến dạng theo lý thuyết đàn hồi Biot cho vật liệu rỗng, cùng với lời giải giải tích dạng nghiệm Navier được sử dụng. Ảnh hưởng của nhiệt độ, các tham số vật liệu, hệ số Skempton, cũng như nền đàn hồi đến ứng xử tĩnh của tấm bằng vật liệu rỗng đã được đánh giá cụ thể. Kết quả nhận được cho thấy sự khác biệt về ứng xử cơ học của tấm bằng vật liệu rỗng chịu tác dụng đồng thời của tải cơ-nhiệt ở trạng thái bão hòa chất lưu so với trạng thái khô (không chứa chất lưu).

11:15
Tính độ võng của dầm bê tông cốt thép thường khi có vết nứt, xét đến ảnh hưởng của từ biến và co ngót
PRESENTER: Nguyen Tat Thang

ABSTRACT. Bài báo trình bày một phương pháp thực hành để tính toán độ võng của dầm bê tông cốt thép (BTCT) khi đã xuất hiện vết nứt, có kể đến hoặc không kể đến ảnh hưởng của từ biến và co ngót bê tông. Kết quả tính toán của bài báo được so sánh, kiểm chứng với phân tích kết cấu theo phần tử hữu hạn (PTHH) trong phần mềm thương mại SAFE cho thấy cách tính này là đáng tin cậy. Từ kết quả tính toán có thể nhận thấy, ảnh hưởng của vết nứt, từ biến và co ngót bê tông lên độ võng của dầm là rất lớn. Vết nứt sẵn có trong dầm, từ biến và co ngót làm gia tăng đáng kể độ võng của dầm BTCT và cần được xét đến trong quá trình phân tích và tính toán.

11:30
Nonlinear bending analysis of functionally graded porous micro-plate resting on elastic foundation

ABSTRACT. This paper represents the nonlinear bending analysis of a functionally graded porous (FGP) micro-plate resting on an elastic foundation through the modified couple stress theory and the Kirchhoff plate theory (KPT) together with the von-Kármán’s geometrical nonlinearity. The FGP micro-plate with even and uneven distributions of porosities are considered. Analytical solutions for the nonlinear bending is obtained. Comparing the obtained results with the published one in the literature shows the accuracy of the current solutions. Numerical examples are further presented to investigate the effects of the material length scale parameter to thickness ratio, the length to thickness ratio, the power-law index, the porosity volume fraction and the elastic foundation on the nonlinear bending response of the FGP micro-plate.

10:30-11:45 Session 3E: Dynamics and Control 1

Dao động kỹ thuật

10:30
Đáp ứng tần số của dầm Timoshenko áp điện có vết nứt chịu tải trọng di động

ABSTRACT. The present report is devoted to spectral analysis of a cracked piezoelectric Timoshenko beam subjected to a moving harmonic force. Using the double beam model, governing equations for vibration of cracked Timoshenko beam with a piezoelectric layer have been derived in the frequency domain that couple both the longitudinal and bending vibration components. Analytical solution of the established equations is obtained for midspan deflection in the frequency domain acknowledged as mechanical frequency response of the beam to the moving load. Numerical analysis of the response carried out in dependence upon crack and load parameters demonstrates that crack-induced changes in the frequency response spectrum provide an efficient indicator for crack detection in beams by using moving load and distributed piezoelectric sensor.

10:45
Đáp ứng điện của dầm Timoshenko bị nứt có lớp áp điện chịu tải trọng điều hòa di động

ABSTRACT. Báo cáo này đặt vấn đề nghiên cứu đáp ứng điện của dầm Timoshenko bị nứt được gắn một lớp áp điện chịu tải trong điều hòa di động. Sử dụng mô hình dầm kép, phương trình chuyển động của dầm Timoshenko gắn với một lớp áp điện được thiết lập ở dạng giải tích trong miền tần số, trong đó chứa sự tương tác giữa dao động uốn và dao động dọc trục. Do đó, vết nứt được mô tả bằng hai lò xo tương đương có độ cứng được tính từ độ sâu vết nứt. Bằng phương pháp giải tích, đã nhận được biểu thức của điện tích sinh ra trong lớp áp điện dưới tác dụng của tải trọng điều hòa di động, gọi là đáp ứng điện của dầm. Sử dụng lời giải giải tích nhận được, đã nghiên cứu ảnh hưởng vận tốc và tần số tải trọng, vết nứt đến đáp ứng điện trong miền tần số. Kết quả phân tích số này minh chứng rằng đáp ứng điện trong miền tần số của dầm chịu tải trọng di động là một dấu hiệu quan trọng để chẩn đoán vết nứt trong dầm.

11:00
Hiệu suất của bộ thu thập năng lượng áp điện lên hệ phi tuyến kiểu Duffing – Trường hợp cộng hưởng chính

ABSTRACT. Trong báo cáo này, chúng tôi khảo sát hiệu suất thu thập năng lượng áp điện từ nguồn rung động được mô hình hóa bởi bộ dao dộng Duffing, một giếng thế năng khi chịu kích động nền điều hòa trong trường hợp cộng hưởng chính. Phương pháp trung bình được áp dụng để xác định các đáp ứng gần đúng của hệ cơ điện. Các biểu thức phân tích gần đúng của biên độ, tần số đỉnh tương ứng trong trường hợp cộng hưởng chính của hệ cơ điện được trình bày. Những phân tích chi tiết và ảnh hưởng của các tham số cơ hệ về dòng công suất cơ học đầu vào, năng lượng điện tiềm năng, hiệu suất thu thập năng lượng được thể hiện. Tiếp theo một số mô phỏng sử dụng Matlab được thực hiện để thể hiện các so sánh định tính giữa trường hợp cộng hưởng chính và tuyến tính tại các tần số kích thích cơ bản.

11:15
Mô hình lắp nối tiếp của bộ thu năng lượng áp điện kiểu xếp chồng với phần tử đàn hồi và phần tử cản

ABSTRACT. Bộ thu năng lượng áp điện kiểu xếp chồng tích hợp trên hệ thống treo của các phương tiện vận tải hay bệ đỡ của thiết bị máy để chuyển đổi năng lượng dao động thành điện năng, nhằm mục đích cấp nguồn cho các cảm biến hay cơ cấu chấp hành công suất thấp. Về mặt cơ khí, có hai kiểu lắp cơ bản là lắp song song và lắp nối tiếp với các phần tử cơ khí là lò xo và/hoặc giảm chấn. Mô hình hóa cho các tổ hợp như vậy thường dẫn tới một hệ phương trình vi phân đại số, có thể phức tạp trong việc xác định các đáp ứng dưới dạng giải tích. Vì vậy, bài báo này tập trung vào việc xây dựng hệ phương trình liên kết cơ-điện cho tổ hợp của bộ thu năng lượng áp điện kiểu xếp chồng lắp nối tiếp với lò xo hoặc giảm chấn, dưới dạng hệ phương trình vi phân thường, giúp cho việc tính toán phân tích các đáp ứng của hệ được đơn giản hơn.

11:30
Mô hình khối lượng tập trung của bộ thu thập năng lượng có kết cấu dầm công xôn với hai lớp áp điện phi tuyến

ABSTRACT. Bài báo này tập trung xây dựng hệ phương trình liên kết cơ điện của bộ thu thập năng lượng có kết cấu dầm công xôn với hai lớp áp trong đó có kể tới biến dạng lớn của kết cấu dầm cơ sở. Trước tiên, phương trình dao động uốn của dầm ghép áp điện dựa trên mô hình dầm Euler-Bernoulli, và phương trình liên kết giữa điện tích và biến dạng được thiết lập. Sau đó, kỹ thuật giảm bậc cho mô hình được sử dụng dựa trên phương pháp Ritz-Galerkin, thu được mô hình khối lượng tập trung được mô tả bởi một hệ phương trình liên kết cơ điện, gồm một phương trình vi phân phi tuyến cấp hai và một phương trình vi phân tuyến tính cấp một. Tính phi tuyến do biến dạng lớn của kết cấu dầm cơ sở có dạng Duffing.

10:30-11:45 Session 3F: Dynamics and Control 2

Động lực học và Điều khiển 

10:30
Nâng cao chất lượng điều khiển cơ cấu Gimbal hai trục bằng bộ điều khiển mờ Fuzzy-PID

ABSTRACT. Bài báo đề xuất sử dụng bộ điều khiển mờ Fuzzy để làm phi tuyến hóa bộ điều khiển PID thông thường cho các cơ cấu ổn định quán tính như gimbal. Các hệ số điều khiển trong bộ điều khiển PID liên tục được chỉnh định theo luật mờ chính vì vậy hệ có khả năng thích nghi, đáp ứng nhanh với nhiễu từ đó nâng cao chất lượng của bộ điều khiển PID. Bộ điều khiển Fuzzy PID và bộ điều khiển PID được thử nghiệm thực tế trên cơ cấu gimbal truyền động hai trục theo nguyên lý cơ khí như truyền động bánh răng, truyền động trục khuỷu hay cánh tay đòn dưới các điều kiện tác động mạnh bởi nhiễu. Kết quả chất lượng đáp ứng của hai bộ điều khiển được so sánh để thấy được tính hiệu quả của bộ điều khiển Fuzzy-PID.

10:45
Điều khiển đội hình hệ đa tác tử phi hôlônôm sử dụng véc tơ hướng

ABSTRACT. Điều khiển bám đội hình là một bài toán được quan tâm nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây, trong đó các tác tử trong hệ di chuyển bám theo các tác tử chỉ huy (hay leaders) đồng thời giữ đội hình mong muốn. Bài báo này trình bày một số thuật toán điều khiển bám đội hình cho một hệ thống nhiều tác tử chuyển động dưới ràng buộc phương di chuyển khả thi của vận tốc, do đó hệ là phi hôlônôm. Các thuật toán điều khiển chỉ dựa vào véc tơ hướng giữa các tác tử mà các tác thử theo, hay followers, không biết vận tốc của các tác tử chỉ huy. Mô phỏng số trên Robot Operation System (ROS) và môi trường mô phỏng Gazebo minh họa và xác minh tính hiệu quả của luật điều khiển đề xuất.

11:00
Mô hình hóa và điều khiển quadcopter bám quỹ đạo tự động

ABSTRACT. Bài báo trình bày mô hình động lực học của quadcopter có kể đến sự sai lệch giữa khối tâm và tâm hình học cũng như ảnh hưởng của hiệu ứng gyroscope do cánh quạt gây ra. Dựa trên mô hình động lực học, luật điều khiển được thiết kế để điều khiển quadcopter bám quỹ đạo cho trước. Trong việc mô hình hóa bài toán, quaternion được sử dụng để biểu diễn hướng của quadcopter nhằm tránh hiện tượng suy biến (Gimbal Lock) thường gặp khi sử dụng phương pháp Euler. Phương trình vi phân chuyển động của quadcopter được xây dựng dựa trên phương trình Newton-Euler. Sau đó, phương pháp hình học vi phân được sử dụng đối với mô hình động học để định nghĩa hàm Lyapunov nhằm thiết kế luật điều khiển hướng cho quadcopter. Đồng thời, dựa trên mô hình động lực học đã dẫn ra, gia tốc góc của quadcopter được điều khiển bằng phương pháp INDI (Incremental Nonlinear Dynamic Inversion). Phương pháp INDI được chọn vì bộ điều khiển khi đó sẽ có tính bền vững với nhiễu và sai lệch của các tham số mô hình. Ngoài ra, mô hình động lực học của quadcopter cũng được sử dụng trong phương pháp phân tích hệ phẳng để thiết lập mối quan hệ đại số giữa quỹ đạo cho trước và vận tốc góc mong muốn của quadcopter nhằm nâng cao chất lượng bám quỹ đạo. Ứng xử của hệ thống, tính bền vững và hiệu quả của các luật điều khiển được kiểm chứng thông qua mô hình mô phỏng được xây dựng trên Simulink/Matlab.

11:15
Tổng hợp luật điều khiển hợp thể điều khiển ổn định hệ con lắc ngược xoay dựa trên phương pháp ADAR

ABSTRACT. Trong bài báo này, một kỹ thuật để tổng hợp luật điều khiển ổn định con lắc ngược quay dựa trên lý thuyết điều khiển hợp thể. Lý thuyết này chính là dựa trên ý tưởng các đa tạp hút và tính tự tổ chức trong các hệ thống kỹ thuật. Trong lý thuyết điều khiển hợp thể, các giá trị mong muốn được coi là bất biến. Việc tổng hợp luật điều khiển hợp thể dựa trên phương pháp thiết kế phân tích các bộ điều chỉnh tổ hợp (ADAR). Luật điều khiển được thiết kế cho hệ con lắc ngược xoay dựa trên hệ phương trình tuyến tính trong hệ tọa độ trọng tâm, để đảm bảo chuyển động của hệ thống vòng kín từ trạng thái ban đầu tùy ý vào vùng lân cận của đa tạp bất biến hấp dẫn mong muốn. Qua đó, không chỉ thực hiện bất biến cần thiết mà còn đảm bảo tính ổn định tiệm cận của toàn bộ hệ thống. Chất lượng đáp ứng của hệ thống của luật điều khiển đề xuất thể hiện qua kết quả mô phỏng trên phần mềm Matlab với điều kiện đầu khác nhau, khi có nhiễu và kết quả thực hiện luật điều khiển trên mô hình thực.

11:30
Thiết lập đầu vào bằng phương pháp ghép nối khâu cho phần mềm tự động phân tích động lực học hệ nhiều vật

ABSTRACT. Báo cáo này giới thiệu cách mô tả một hệ nhiều vật có cấu trúc bất kỳ thông qua hai nhóm thông tin cơ bản. Nhóm thông tin thứ nhất là vị trí của các khớp trên từng khâu. Nhóm thông tin thứ hai là các khâu được ghép với nhau thông qua khớp nào. Hai nhóm thông tin này là đầu vào đầy đủ để có thể thiết lập các quan hệ động học của hệ. Một phần mềm đang được phát triển sẽ xử lý các đầu vào này và đưa ra các ma trận biến đổi thuần nhất toàn cục của từng khâu và các phương trình ràng buộc nếu có. Nếu có thêm các thông số phù hợp, phần mềm có thể tiếp tục giải quyết các bài toán động lực học, dao động và điều khiển. Ưu điểm của phương pháp đề xuất trong báo cáo này là nó có phạm vi ứng dụng rộng cho hệ nhiều vật có cấu trúc chuỗi, cây hoặc mạch vòng và có thể chứa các loại khớp quay, khớp tịnh tiến, khớp trụ, khớp Cardan và khớp cầu.

10:30-12:00 Session 3G: Computational Mechanics 1
10:30
So sánh độ chính xác của các phương pháp xấp xỉ bằng tổng của hàm số mũ sử dụng các hệ số có giá trị thực

ABSTRACT. Trong bài viết này, nhóm tác giả đánh giá các phương pháp thông dụng dùng xấp xỉ một hàm số thành tổng của các hàm số mũ như phương pháp hồi quy phi tuyến, phương pháp collocation và một phương pháp mới được giới thiệu gần đây là phương pháp Dombi cải tiến thông qua các chỉ số về độ chính xác và tốc độ hội tụ và chi phí tính toán. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp Dombi cải tiến có độ chính xác cao nhất, tốc độ hội tụ nhanh nhất nhưng lại tốn nhiều thời gian tính toán nhất. Mặc dù vậy, thời gian tính toán là chấp nhận được để có thể đạt được mức sai số tương đối nhỏ hơn một phần triệu ở tất cả các điểm khảo sát mà không cần phải chọn trước các hệ số, điều mà các phương pháp còn lại không thể đạt được.

10:45
Tính chất cơ học, điện tử và nhiệt điện của vật liệu thấp chiều SnSx
PRESENTER: Nguyen Minh Son

ABSTRACT. Trong nghiên cứu này, các tính chất cơ, nhiệt điện của vật liệu thấp chiều SnSx (x = 1, 2) được tính toán bằng phương pháp nguyên lý đầu sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ. Kết quả thu được cho thấy vật liệu SnS¬ có tính dị hướng, mô đun đàn hồi theo phương x và phương y lần lượt có giá trị là 10,47 N/m và 23,93 N/m, nó nhỏ hơn nhiều lần so với vật liệu SnS2 là 93,23 N/m. Ở trạng thái cân bằng, SnS có độ rộng vùng cấm bằng 1,44 eV cao hơn so với 0,76 eV của SnS2. Tính chất bán dẫn của SnS và SnS2 đều có xu hướng tăng dưới biến dạng kéo và giảm dưới biến dạng nén. Hệ số Seebeck (hệ số nhạy nhiệt điện - S) của SnS lớn (> 2 mV/K ở 300K) và có thể tăng dưới tác động của biến dạng kéo. Độ dẫn điện có thể được cải thiện khi tác dụng biến dạng. Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ ảnh hưởng của biến dạng cơ học đến tính chất nhiệt điện, điện tử của vật liệu ứng dụng vào nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn trong tương lai.

11:00
Influence of plastic triply periodic minimal surface based core layers on cement beams: Finite element method and artificial neural networks approaches
PRESENTER: Kim Tran-Quoc

ABSTRACT. Bio-inspired structures are well-known as porous structures with remarkable strength and toughness; hence they are proven to have various applications in many fields, namely medical equipment, tissue engineering, lightweight material, etc. Recent studies on 3D printing plastic triply periodic minimal surfaces (TPMS) which were utilized as a reinforcement approach for cement beams have shown such significant enhancements. It is indicated that the structures created multiple local confinement cement volumes without applied axial force; consequently, higher maximum load, lower deflection, improved ductility, and corrosion-resistant ability could be noticed. However, the aforementioned results should be conducted from simulations or experiments, which might be an excessive computational and time-consuming process. Therefore, in this study, a surrogate model based on artificial neural networks (ANN) will be established to predict the mechanical behaviors of the plastic Primitive TPMS reinforced beams. Finite element analysis (FEA) simulation results of different numbers of reinforcement layers and volume fractions were adopted as the model data, the robust model have been owing to a hyperparameter tuning investigation.

11:15
Tính toán tải giới hạn kết cấu vòm không gian mạng tinh thể

ABSTRACT. Bài báo này sẽ trình bày phương pháp tính toán tải giới hạn của kết cấu vòm không gian mạng tinh thể. Lý thuyết cận trên và cận dưới kết hợp với phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên phần tử cần bằng và phần tử chuyển vị sẽ được áp dụng. Kết quả giúp xác định được các phần tử bị chảy dẻo và cơ cấu phá hoại của hệ kết cấu ở trạng thái giới hạn, từ đó giúp người thiết kế có được đánh giá tổng thể hơn về ứng xử của hệ trong việc đánh giá độ an toàn cũng như dự đoán tải trọng sụp đổ và cơ cấu phá hoại của loại kết cấu này

11:30
FEM shakedown analysis of structures under random strength with chance constrained programming

ABSTRACT. Direct methods comprising limit and shakedown analysis is a branch of computational mechanics. It plays a significant role in mechanical and civil engineering design. The concept of direct method aims to determinate the ultimate load bearing capacity of structures beyond the elastic range. For practical problems, the direct methods lead to nonlinear convex optimization problems with a large number of variables and constraints. If strength and loading are random quantities, the problem of shakedown analysis is considered as stochastic programming. This paper present a method so called chance constrained programming, an effective method of stochastic programming, to solve shakedown analysis problem under random condition of strength. In this our investigation, the loading is deterministic, the strength are distributed as normal or lognormal variables.

11:45
A frequency domain assurance criterion for frequency response analysis of cracked piezoelectric beam subjected to moving load

ABSTRACT. A novel frequency domain assurance criterion, called hereby Spectral Assurance Criterion (SAC), is proposed for frequency response analysis of cracked piezoelectric beam under moving load. First, a model of cracked beam bonded with a piezoelectric layer under moving harmonic load is conducted based on the double beam conception and then, analytical expressions of midspan beam deflection (mechanical response) and output charge produced in the piezoelectric layer (electric response) has been established in the frequency domain. Crack-induced variations of the obtained frequency responses have been numerically examined by using the well-known coherence coefficient, like the Modal Assurence Criterion (MAC), between the frequency responses of intact and cracked beams. It is demonstrated that the mechanical and electrical responses are spectrally identical and robustly sensitive to crack and moving load speed and frequency are useful to control the measured responses used for crack detection in beam-like structures by the SAC.

10:30-11:45 Session 3H: Computational Mechanics 2
10:30
Phân tích nứt do nhiệt trong vật liệu FGM bằng phần tử tứ giác bốn nút nội suy kép mở rộng XCQ4

ABSTRACT. Trong bài báo này, phần tử bốn nút nội suy kép đã được làm giàu (XCQ4) và mở rộng thêm để phân tích các vật liệu tổng hợp chức năng (FGM) bị nứt, trong các điều kiện cơ nhiệt. Hiệu suất của XCQ4 được xác minh thông qua đánh giá các yếu tố cường độ ứng suất (SIFs), là các thông số quan trọng để định lượng nồng độ ứng suất xung quanh đầu vết nứt và để dự đoán đường phát triển của vết nứt. Ở đây, SIFs được tính thông qua tích phân tương tác, được suy ra từ tích phân J nổi tiếng. Các yếu tố bổ sung được thêm vào tích phân tương tác, do sự xuất hiện đồng thời nguyên nhân nhiệt và cơ học, cũng như sự thay đổi trong không gian của các đặc tính vật liệu. Độ chính xác và hiệu quả của XCQ4 được nghiên cứu và phân tích thông qua các ví dụ số khác nhau, trong đó so sánh với các kết quả có sẵn trong các tài liệu được tiến hành.

10:45
Lattice Boltzmann method for simulating flow over moving bodies
PRESENTER: Van Duc Nguyen

ABSTRACT. In engineering applications, designs of mechanical systems found in marine engineering, insect flight, fish swimming, often meet the movements of the system's elements. These moving objects will contribute to the changes of hydrodynamics and thermodynamic coefficients. The complex motions are difficult to model because of complex geometry and high Reynolds number. In this study, we developed a fluid flow solver based on Lattice Boltzmann to resolve those difficulties. Validation of the solver is performed through two flow problems, including impulsively started flow past a single circular cylinder at Re=3000 and 9500 and pitching airfoil with large amplitudes and frequencies. The obtained results are in a good agreement with the experimental and computational results listed in the references.

11:00
A study on applied triangle nose to reduce resistance acting on hull of a Pontoon

ABSTRACT. Abstract. Nowadays, research on reducing fuel consumption to improve economic efficiency for a ship is still important in maritime transportation. Reducing resistance acting on hull of a ship is one of the solutions to help reduced fuel consumption that many researchers have used. In this research, a triangle nose has applied to reduce resistance acting on hull of a Pontoon in full scale. By using a commercial Computational Fluid Dynamic (CFD), the hydrodynamic performance of an original hull of the Pontoon was computed. From the obtained result of the original hull, a triangle nose was designed and attached on bow of the Pontoon. The new model of the Pontoon with a triangle nose was computed by the CFD to investigated the hydrodynamic performance and resistance hull form. By compared results of the Pontoon with and without a triangle nose, the effects of triangle nose on hydrodynamic performance and resistance acting on hull of the Pontoon have been clearly found.

Key Words: hull, resistance, triangle nose, Pontoon, CFD.

11:15
Analyzing Hydrodynamic Performance of a System Rudder-Propeller with Different Distant Gap

ABSTRACT. Abstract. Research on improving propeller efficiency for a ship is still important in maritime transportation. In this research, hydrodynamic performance of a cargo ship system rudder – propeller in full scale, with a different distant gap between rudder and propeller was computed by using a commercial Computational Fluid Dynamic (CFD) code. Firstly, the original system rudder – propeller of a 5500 ton cargo ship in full scale was simulated the hydrodynamic performance and validated CFD results. Secondly, the distant gap of the original system rudder – propeller was changed in a range 20% to 300% of the original distant gap. And then, the all system rudders – propellers with the different distant gap were computed by the CFD. The results of hydrodynamic performances of the new system rudder – propeller were compared with those of the original one to find the effects of the distant gap on propeller efficiency. More ever, the CFD results of pressure distribution, velocity distribution around the systems rudder – propeller and hydrodynamic force and moment are shown. The results may be useful to understand the reasons that effects on propeller efficiency by distant gap.

Key Words: Propeller efficiency, cargo ship, hydrodynamic, rudder-propeller, distant gap.

11:30
Phương pháp phần tử hữu hạn đa giác bình phương nhỏ nhất mới cho bài toán level set

ABSTRACT. Trong nghiên cứu này, một phương pháp phần tử hữu hạn đa giác bình phương nhỏ nhất (LS-PFEM) mới được sử dụng để giải quyết bài toán level set (LS) đối lưu-khuếch tán không ổn định. Để ổn định các nghiệm số mà không có các dao động phi vật lý (gradient dốc), cả quá trình tiến hóa và tái khởi tạo của hàm LS đều được giải bằng cách tối thiểu hóa điều kiện ổn định bình phương nhỏ nhất. Phương pháp này cung cấp các tính chất toán học tốt như sự khuếch tán số tự nhiên và tính đối xứng xác định dương của các hệ phương trình đại số thu được. So với phần tử tam giác (T3) và tứ giác (Q4) thông thường, phần tử đa giác có khả năng cung cấp tính linh hoạt cao hơn trong việc tạo lưới cho các mô hình bài toán phức tạp cũng như mang lại kết quả tính toán chính xác hơn. Trong bài báo này, phương pháp đề xuất được áp dụng để khào sát một số bài toán chuẩn như: vòng quay của đĩa Zalesak, dòng chảy của xoáy đơn đảo ngược theo thời gian. Kết quả chỉ ra rằng cách tiếp cận được đề xuất có hiệu quả cao với tỷ lệ hội tụ tuyệt vời so với các phần tử T3 và Q4.

10:30-11:50 Session 3I: Fluid Mechanics 1
10:30
A numerical investigation on improving the hovering efficiency of a UAV helicopter with a spherical fuselage
PRESENTER: Minh Trung Duong

ABSTRACT. Traditional methods used for spraying a biochemical pesticide have been seriously affecting human health, the social system, and the natural eco-environment. Therefore, an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) helicopter is considered as one of the most promising methods for reducing or preventing the negative impacts of pesticide spraying. The objective of the present study is to enhance the hovering efficiency of a UAV helicopter with a spherical fuselage under the effects of the fuselage size (Rf/R) and the distance between the fuselage and rotor (Hm/R), where R is the rotor radius. The RANS method combined with the k-ε turbulent model is used to model the airflow through the helicopter. The numerical model mentioned was well validated by comparing it with the results obtained in the literature. Consequently, the hovering efficiency which is frequently known as a figure of merit (FM), increases with either increasing Rf/R or decreasing Hm/R. A novel correlation which is as the function of Rf/R and Hm/R is first proposed for predicting the FM of UAV helicopters quickly and effectively. The results obtained in this study are very useful for enhancing the aerodynamic performance of UAV helicopters applied in various applications, particularly pesticide spraying in agriculture.

10:50
Phương pháp xoáy rời rạc hai chiều trong nghiên cứu mô phỏng khí động lực học cánh vẫy

ABSTRACT. Mục đích của nghiên cứu này là xây dựng và kiểm chứng công cụ mô phỏng với hiệu quả tính toán cao dựa trên phương pháp xoáy rời rạc hai chiều cho khí động cánh vẫy dạng côn trùng. Phương pháp xoáy sử dụng trong nghiên cứu được cải tiến bằng cách tính đến sự khuếch tán nhớt của xoáy; ngoài ra, thành phần lực cản nhớt cũng được tính đến. Lực khí động và cả hình ảnh các vết xoáy thu được bằng phương pháp xoáy rời rạc khá gần với các kết quả từ các phương pháp bậc cao và từ thực nghiệm. Bài báo đã chỉ ra rằng lợi thế lớn nhất của phương pháp xoáy rời rạc hai chiều trong nghiên cứu này là thời gian tính toán thấp; điều này tương đối quan trọng trong nghiên cứu khí động lực học cánh vẫy

11:10
Fluid-Structure Interaction simulation of an artificial heart valve and unsteady blood flow
PRESENTER: Manh Hieu Vu

ABSTRACT. The present work shows a study on the interaction of incompressible fluid flow with an artificial heart valve using fluid-structure interaction (FSI) ) simulation. The finite element method (FEM) is employed both for fluid and solid domains. The strong coupling scheme is used for the coupling of fluid and structure to satisfy the kinematic and dynamic equilibrium conditions. The Navier-Stokes equations of an incompressible flow are solved using the integrated method based on the unstructured grid by Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) framework. The total Lagrangian formulation is used for the non-linear behavior of the heart valve due to large deformation. The smoothing technique based on the Laplace equation is employed to improve the mesh quality on the fluid domain when the valve deformation is big. The present method is employed to investigate fluid flow through the heart valve in 3D geometries. The present method solves well the two challenges of FSI simulation: The add-mass problem arising from the similarity of the density of fluid and solid and the large deformation of the solid wall. The fluid characteristic, such as the velocity and pressure in the valve, are evaluated and analyzed in detail. The simulation results can be used helpfully to predict and treat cardiovascular diseases.

11:30
Numerical simulation of three-dimensional incompressible fluid flow in curved pipes: FSI vs. CFD
PRESENTER: Sang Truong Ha

ABSTRACT. The present paper aims to show the numerical results of an incompressible fluid flow in curved pipes for three-dimensional space using the fluid-structure interaction (FSI) model. A tetrahedral element is employed to discretize the Navier-Stokes equation for a fluid part and the elastic model for the solid domain. Strong coupling is used for FSI iteration to satisfy the balance conditions at the fluid-solid interface. The current approach is firstly validated by comparison of numerical solution with experimental data for a 90-degree curved pipe in the rigid wall using the CFD model. A pressure wave propagation in a straight tube is used for FSI validation. Then the algorithm is adopted for calculating the FSI method for the curved pipe. The comparison of the FSI and CFD model is shown in detail. The present work can be used for bio-mechanical prediction such as the blood flow in coronary artery vessels.

10:30-11:50 Session 3J: Mechanics of Machinery 1
10:30
Thiết kế, chế tạo robot Delta và khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến độ rung trong quá trình hoạt động
PRESENTER: Nam Le Phan

ABSTRACT. Robot Delta là một robot kiểu song song thường được sử dụng để gắp đặt vật tải nhỏ,đóng gói hàng hoá tốc độ cao trong công nghiệp. Bài báo tập trung khảo sát, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ rung của robot Delta trong quá trình hoạt động, qua đó đề xuất đóng góp phương pháp xử lý vấn đề rung lắc tại đầu gắp. Kết quả đo đạc thực nghiệm đã cho thấy giá trị khối lượng cơ cấu cánh tay phù hợp để hạn chế độ rung và tăng độ chính xác lặp lại của chuyển động.

10:50
Phân tích động học hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh có biên dạng cycloid cải tiến

ABSTRACT. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả trình bày một phương pháp thiết kế đường lăn của hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh với đường lăn của bánh răng vệ tinh là đường tròn lệch tâm. Đầu tiên, hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh được thiết kế có xét đến các điều kiện bao và điều kiện đồng trục. Từ đó, tiến hành phân tích động học và khảo sát ảnh hưởng của hệ số thiết kế đường lăn μ2 của bánh răng vệ tinh đến đặc tính động học của hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh. Kết quả khảo sát cho thấy khi tăng μ2, biên độ hàm tỷ số truyền iC1 tăng lên 134% và biên độ vận tốc góc trục ra ω1 tăng 135,76%. Cuối cùng, một hệ bánh răng không tròn kiểu hành tinh với biên dạng cycloid cải tiến đã được thiết kế.

11:10
Phân tích ứng suất của cặp bánh răng elíp có biên dạng răng là đường thân khai elíp sử dụng phần mềm ANSYS Workbench
PRESENTER: Thom Phung Van

ABSTRACT. Ngày nay, bánh răng không tròn đang được quan tâm nghiên cứu với ưu điểm tạo ra các bộ biến đổi tốc độ và mômen với kết cấu đơn giản. Các yếu tố về lực như ứng suất, biến dạng, chuyển vị ảnh hưởng đến khả năng tải và tuổi thọ của bánh răng không tròn được nghiên cứu rất hạn chế. Vì vậy, bài báo này trình bày phương pháp phân tích ứng suất của cặp bánh răng elíp có biên dạng thân khai elíp bằng môđun Static Structural của phần mềm ANSYS Workbench 19.2. ANSYS Workbench được sử dụng như một công cụ mô phỏng. Mô hình 2D của một cặp bánh răng elíp có biên dạng răng thân khai elíp tạo hình bằng thanh răng sinh hình thang cân đã được thiết kế bằng chương trình viết trên Matlab. Sau đó, mô hình 3D của cặp bánh răng elíp được xây nhờ sự kết hợp giữa các phần mềm Matlab, Auto Cad, SolidWorks và được nhập vào ANSYS Workbench dưới định dạng tệp thích hợp. Trong môi trường làm việc ANSYS Workbench, mô hình 3D được chia lưới với các tiêu chuẩn đã được xem xét. Các kết quả mô phỏng nhằm tìm ra sự phân bố ứng suất (Von – mises) và tổng biến dạng của răng trên bánh răng elíp với vật liệu là thép kết cấu.

11:30
Local Sensitivity Analysis for geometrical parameters of micro beams in MEMS using ANSYS Workbench
PRESENTER: Vu Van The

ABSTRACT. This paper presents a simulation method to determine the local sensitivity of geometrical parameters of the micro-beam models used in the micro-mechanical structures. The analysis allows for defining the essential parameters in designing the microstructures to reduce the designing time. The analysis results can be used to give suitable geometrical parameters for the micro-mechanical structure according to the purposed resonant frequency.

10:30-12:00 Session 3K: Soil and Rock Mechanics
10:30
Nghiên cứu đánh giá điều kiện địa chất, đề xuất đồng bộ dây chuyền thiết bị máy khoan doa mở rộng đào các lò thượng dốc trong than nâng đảm bảo an toàn hiệu quả các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh

ABSTRACT. Phương pháp thi công đào lò thượng bằng tổ hợp máy khoan doa đã được nghiên cứu và áp dụng vào thực tế sản xuất tại các mỏ khai thác hầm lò trên thế giới như tại Nga, Ukraina, Mỹ, Balan, Trung Quốc,... Bản chất của công nghệ này là sử dụng cơ cấu khoan cắt của mũi khoan để đào và mở rộng lỗ khoan tạo thành lò thượng thay thế cho phương pháp đào lò bằng khoan nổ mìn truyền thống. Quy trình thi công của công nghệ này bao gồm hai giai đoạn: Giai đoạn I_thực hiện khoan lỗ khoan định hướng dọc theo tim của lò thượng; giai đoạn II_Thực hiện lắp đặt cơ cấu cắt có kích thước lớn tại đầu mũi khoan và khoan doa mở rộng tiết diện lỗ khoan đến kích thước theo yêu cầu thiết kế. Công nghệ đào lò thượng dốc trong than sử dụng máy khoan đường kính lớn bước đầu đã được nghiên cứu áp dụng trong các sơ đồ hệ thống khai thác bằng dàn chống cứng và hệ thống khai thác lò dọc vỉa phân tầng và đã cho những kết quả nhất định.

10:45
FEM shakedown analysis of structures under random strength with chance constrained programming

ABSTRACT. Direct methods comprising limit and shakedown analysis is a branch of computational mechanics. It plays a significant role in mechanical and civil engineering design. The concept of direct method aims to determinate the ultimate load bearing capacity of structures beyond the elastic range. For practical problems, the direct methods lead to nonlinear convex optimization problems with a large number of variables and constraints. If strength and loading are random quantities, the problem of shakedown analysis is considered as stochastic programming. This paper present a method so called chance constrained programming, an effective method of stochastic programming, to solve shakedown analysis problem under random condition of strength. In this our investigation, the loading is deterministic, the strength are distributed as normal or lognormal variables.

11:00
Nguyên nhân và giải pháp phòng tránh rung lắc công trình, nhà cửa khu vực các Quận 1, 2, 3, 4 và Bình Thạnh,TP.HCM

ABSTRACT. Rung lắc nhà cửa công trình trong khu vực Trường tiểu học Nguyễn Bỉnh Khiêm xảy ra từ tháng 02/2017 nhưng đến nay nguyên nhân gây ra hiện tượng này vẫn còn tiếp tục nghiên cứu. Trên cơ sở tài liệu thu thập, điều tra, khảo sát và quan trắc, sử dụng các phương pháp nghiên cứu động đất và địa chấn công trình, đã phân loại nền đất theo Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 trong khu vực nghiên cứu; xác định các điều kiện phát sinh rung động bao gồm 3 nhóm nhân tố: (i) Nhóm nhân tố tiềm ẩn; (ii) Nhóm nhân tố biến động; và (iii) Nhóm nhân tố kích thích gây rung động. Hiện tượng rung lắc trong khu vực Trường tiểu học Nguyễn Bỉnh Khiêm có nguyên nhân từ đặc trưng nền đất và từ hoạt động xây dựng của công trình VOV. Từ kết quả đó đã đề xuất các giải pháp phòng tránh rung lắc phù hợp cho khu vực nghiên cứu.

11:15
Xác định mô đul đàn hồi và mô đul dẻo của đá granodiorit phức hệ Định Quán ở mỏ đá Gia Huynh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận bằng đường cong ứng suất - biến dạng của thí nghiệm nén một trục

ABSTRACT. Nén một trục là một phương pháp được dùng phổ biến trong Cơ học đá, khi cần xác định mô đul đàn hồi E của mẫu đá. Tuy nhiên, mô đul dẻo D chỉ xác định được khi ghi nhận được đường cong ứng suất ~ biến dạng bằng thí nghiệm nén một trục. Bài báo này trình bày kết quả thí nghiệm nén một trục cho các mẫu đá granodiorit thuộc phức hệ Định Quán được lấy từ mỏ đá Gia Huynh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận. Kết quả đo ứng suất ~ biến dạng được tiến hành bằng các đầu đo lực Load cell và đầu đo biến dạng LVDT. Kết quả thí nghiệm được phân tích thống kê, lập các phương trình quan hệ giữa độ bền nén một trục σ_n , mô đul đàn hồi E, mô đul dẻo D, hệ số dẻo P, …

11:30
Ổn định của hai đường hầm khi có sự thay đổi điều kiện bề mặt đất

ABSTRACT. Quá trình xây dựng các đường hầm giao thông qua núi cũng như các đường hầm tàu điện ngầm thường sử dụng hai đường hầm song song để tăng năng lực vận tải cũng như thuận tiện trong quá trình vận hành các đường hầm. Hiện nay, các bài toán phân tích hai đường hầm thường sử dụng các giả thiết cho các đường hầm mặt cắt ngang tròn trong môi trường đàn hồi, đồng nhất đẳng hướng bề mặt đất được giả thiết là bằng phẳng, hai đường hầm trong bán không gian vô hạn. Tuy nhiên, trên thực tế các đường hầm thường có các dạng mặt cắt ngang khác nhau tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng của đường hầm cũng như công nghệ khai đào các đường hầm. Trên thực tế, điều kiện địa chất thì biến đổi rất phức tạp không tuân theo quy tắc đàn hồi, đồng nhất đẳng hướng. Mặt cắt ngang đường hầm có thể là hình vòm, hình vòm móng ngựa, chữ nhật cong, elip, ôvan và các dạng hình dạng khác. Điều kiện bề mặt địa hình khu vực có những thay đổi không phải là bằng phẳng giống như các bài toán lý thuyết đơn giản hoá. Điều này đòi hỏi phải có các nghiên cứu chuyên sâu để đảm bảo hiệu quả công tác khai đào, chống giữ và sử dụng các đường hầm. Bài báo tìm hiểu sự sự biến đổi cơ học xung quanh các đường hầm có mặt cắt ngang khác nhau trong điều kiện địa hình biến đổi.

11:45
Nghiên cứu ảnh hưởng của đường hầm đến kết cấu ngầm công trình xây dựng lân cận

ABSTRACT. Công tác thi công đường hầm trong khu vực đô thị làm phá hủy khối đất đá xung quanh gây ra hiện tượng lún mặt đất, biến dạng hoặc thậm trí gây phá hủy kết cấu ngầm của các công trình xây dựng lân cận. Việc đánh giá ảnh hưởng của công tác thi công đường hầm đến các công trình xây dựng lân cận là rất quan trọng trong quá trình quy hoạch, thiết kế kỹ thuật hệ thống đường hầm trong khu vực đô thị. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu bằng phương pháp phần tử hữu hạn, đánh giá ảnh hưởng của tham số khoảng cách xây dựng từ đường hầm đến cọc của kết cấu móng bè cọc tòa nhà cao tầng và ảnh hưởng của tham số chiều sâu xây dựng đường hầm đến nội lực trong vỏ hầm và nội lực, độ võng ngang và dịch chuyển theo phương thẳng đứng của cọc trong kết cấu móng bè cọc.

12:00-13:30Lunch

tại Tầng 2, Câu lạc bộ nhà ăn sinh viên Đại học Ngoại ngữ, Đại học Quốc Gia Hà Nội

13:30-15:00 Session 4A: Solid Mechanics 5
13:30
Free vibration of a bi-directional imperfect functionally graded nanobeams based on nonlocal Timoshenko beam theory

ABSTRACT. In this paper, the free vibration of a bi-directional functionally graded (2D-FG) nanobeams is investigated by the finite element method. Nanobeams is made of two kinds of porous materials. The material properties of 2D-FG nanobeams are assumed to vary in both axial and thickness directions according to a power law . Based on Eringen's nonlocal elasticity theory, the governing equations of motion are derived. A parametric study has been carried out to show the effect of material distribution, nonlocal effect, on the natural frequencies of the beams. The finite element method is employed to establish the equations and compute the vibration characteristics of the beam.

13:45
Nonlinear vibration of smart sandwich plate with auxetic graphene reinforced metal matrix composite core layer
PRESENTER: Vuong Le Xuan

ABSTRACT. This paper investigates the nonlinear vibration of imperfect smart sandwich plate which consists of an auxetic graphene reinforced metal matrix composite (GRRMC) core layer integrated with two magneto-electro-elastic face sheets. The Poisson’s ratio of the GRMMC core is negative while the material properties of magneto-electro-elastic face sheets depend on the volume fraction of piezoelectric and piezomagnetic phases. It is assumed that the smart sandwich plate is rested on Pasternak-type elastic foundations and subjected to the combination of external pressure, thermal, electric and magnetic loadings. The basic equations are derived based on the Hamilton’s principle and Reddy’s higher order shear deformation theory. The analytical solutions which satisfy the boundary conditions are assumed to have the double trigonometric form. The Galerkin and fourth-order Runge-Kutta methods are used to obtain the closed form expressions of natural frequency, the relation between the frequency ratio and dimensionless amplitude and the dynamic response of the sandwich plate. The numerical results show the effect of geometrical parameters, initial imperfection, temperature increment, elastic foundations, electric and magnetic potentials and damping coefficient on the nonlinear vibration of smart sandwich plate. The reliability of present results is evaluated by comparing with the previous results in the literature.

14:00
Phân tích dao động tự do kết cấu tấm nano auxetic áp điện
PRESENTER: Vũ Văn Thẩm

ABSTRACT. Bài báo phân tích dao động tự do tấm nano sandwich với lớp lõi tổ ong auxetic, lớp bề mặt là vật liệu áp điện theo lý thuyết biến dạng cắt bậc cao bốn ẩn phi cục bộ. Các phương trình cân bằng động cho tấm nano chữ nhật bốn biên tựa khớp được thiết lập từ nguyên lý Hamilton. Sự biến đổi của điện thế theo hướng chiều dày lớp áp điện giả thiết tuân theo quy luật hàm cosin. Nghiệm giải tích cho bài toán phân tích dao động tự do của tấm nano bốn biên tựa khớp được xây dựng bằng cách sử dụng dạng nghiệm Navier. Độ tin cậy của mô hình và chương trình tính được kiểm chứng qua so sánh với các kết quả đã công bố. Các khảo sát số thực hiện nhằm đánh giá sự ảnh hưởng của đặc trưng vật liệu, kích thước hình học và tham số phi cục bộ đến tần số dao động tự do của tấm auxetic áp điện kích thước nano.

14:15
Nonlinear vibration of FG-CNTRC cylindrical panels with corrugated core using the FSDT
PRESENTER: Vu Minh Duc

ABSTRACT. In this paper, a new design of cylindrical panels is proposed with two functionally graded carbon nanotube-reinforced composite (FG-CNTRC) face sheets and a corrugated core. The corrugated core layer is modelled by applying the homogeneous technique according to the first-order shear deformation theory (FSDT). The nonlinear vibration behaviour of first-order shear deformable cylindrical panels with geometric nonlinearities is analysed in the present paper. The stress function is considered and the Galerkin method is used to formulate the nonlinear motion equation system. Nonlinear dynamic responses of panels can be achieved by using the fourth-order Runge-Kutta method. Numerical investigations can show the very large effects of corrugated core, the volume fraction of carbon nanotube, and the type of carbon nanotube distribution on the nonlinear vibration behaviour of sandwich FG-CNTRC cylindrical panels.

14:30
Dao động phi tuyến của vỏ thoải hai độ cong composite ba pha có lớp ngoài làm bằng vật liệu có tính chất điện từ trường đàn hồi

ABSTRACT. Bài báo phân tích dao động phi tuyến của vỏ thoải hai độ cong sandwich với lõi làm bằng vật liệu composite ba pha (pha nền bằng polyme, pha sợi gia cường và pha hạt độn là CNT hoặc GPL) và hai lớp ngoài làm bằng vật có tính chất điện từ trường đàn hồi, vỏ đặt trên nền đàn hồi Pasternak. Phương trình chuyển động tính toán dao động phi tuyến của vỏ thoải hai độ cong dựa trên lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất trong đó có kể đến tính phi tuyến hình học Von Kármán. Sử dụng phương pháp hàm ứng suất và phương pháp Galerkin đi xây dựng hệ phương trình vi phân đi nghiên cứu dao động phi tuyến của vỏ hai độ cong và phương pháp Runge Kutta bậc 4 để xác định đáp ứng động học (đường cong thời gian-độ võng). Ảnh hưởng của tính chất vật liệu, hình dáng kết cấu, nền đàn hồi đến tần số dao động tự do tuyến tính, dao động phi tuyến và quan hệ biên độ-tần số của vỏ thoải hai độ cong được khảo sát trong bài báo.

14:45
Dao động của dầm Euler-Bernoulli bằng vật liệu xốp trong môi trường nhiệt dưới tác dụng của tải trọng di động

ABSTRACT. Sử dụng lý thuyết dầm Euler-Bernoulli, bài báo xây dựng lời giải giải tích để phân tích đáp ứng động của dầm bằng vật liệu xốp (functionally graded porous materials-FGPMs) trong môi trường nhiệt. Ba quy luật phân bố lỗ rỗng của vật liệu được xem xét bao gồm: phân bố đều, phân bố không đều đối xứng và phân bố không đều bất đối xứng. Hệ trục tọa độ quy chiếu gắn với mặt trung hòa được sử dụng nhằm đơn giản hóa các quan hệ nội lực-chuyển vị. Hệ phương trình chuyển động và điều kiện biên cho dầm được thiết lập trên cơ sở nguyên lý Hamilton. Đáp ứng động lực học của dầm nhận được bằng cách sử dụng phương pháp Runge-Kutta. Kết quả được kiểm chứng với các công bố của một số tác giả khác cho thấy độ tin cậy của lời giải. Ảnh hưởng của tham số vật liệu, nền đàn hồi, nhiệt độ và các tham số của tải trọng di động đến ứng xử động của dầm được khảo sát qua các ví dụ số.

13:30-15:00 Session 4B: Solid Mechanics 6
13:30
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép gia cường đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao

ABSTRACT. Bài báo này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đến sức kháng uốn của bê tông tính năng cao (high performance fiber-reinforced concrete - HPFRC) thông qua thực nghiệm. Hai thông thông số sức kháng uốn được nghiên cứu bao gồm cường độ uốn và khả năng chịu độ võng cho hai loại bê tông trộn cốt sợi gia cường khác nhau. Bê tông loại 1 - ký hiệu HPFRC1 - dùng sợi thép có móc hai đầu (df = 0,5mm, Lf =35mm), bê tông loại 2 - ký hiệu HPFRC2 - dùng cốt sợi thép trơn (df = 0,2mm, Lf =13mm). Hàm lượng sợi khảo sát trong nghiên cứu là 0,0%, 0,5%, 1,0% và 1,5% theo thể tích cho cả HPFRC1 và HPFRC2. Tất cả các mẫu uốn có kích thước giống nhau (40x40x160 mm) được thí nghiệm theo sơ đồ uốn ba điểm dưới tải tĩnh. Thông qua kết quả thực nghiệm, hai thông số sức kháng uốn sẽ được đánh giá và thảo luận.

13:45
Analytical model for the compressive strength of confined concrete with textile reinforced mortar
PRESENTER: Minh-Quyen Cao

ABSTRACT. This paper proposed an analytical model to predict the confined concrete compressive strength with textile reinforced mortar (TRM). Based on 341 compression tests, different parameters have been analyzed to clarify their influence on the compressive strength of concrete column confined with TRM. The various existing models for compressed concrete columns confined by TRM have been assessed. Then, a simplified model for concrete elements wrapped with TRM are developed and verified through a best-fit analysis of the experimental database. It found that the proposed model showed good agreement with experimental results.

14:00
Design and build of piled raft foundation according to the given ratio between load bearing capacity of piled and raft elements

ABSTRACT. Piled raft foundations are a hybrid type between piled and raft foundations that are popular types for most buildings. Currently, in different ways, the ratio between load bearing capacity of pile and raft elements, has been calculated to propose a suitable design solution. Although it is solved in different ways, this is a constant ratio for a given building. The stiffness of the pile system is considerable compared to soil, therefore the averages of the load-bearing capacity of the soil (through raft) are only a small part about 10-30% of the total building load. This is rather squandering, so depending on the geology that the building is built on, it can be designed that the raft takes the initiative loaded bearing much more. In this paper, the author presents a method to solve the above problem. Base on that, an example is calculated.

14:15
Phân tích kết cấu lõi nhà nhiều tầng có xét đến sự làm việc sau đàn hồi của các dầm nối

ABSTRACT. Lõi nhà nhiều tầng thường cấu tạo dạng nửa kín do có các dầm nối nối hai cạnh tường đối diện ở cao độ các tầng. Sự làm việc của lõi nửa kín khác với lõi hở nhất là ở phương diện chịu xoắn do các dầm nối ngăn cản sự vênh của tiết diện lõi. Do sự ngăn cản này mà dầm nối chịu lực tác dụng lớn, sớm đạt tới trạng thái giới hạn chịu lực và có biến dạng lớn. Vì vậy mà người ta đã cấu tạo cốt thép chéo cho dầm nối để tăng cường độ dẻo và khả năng làm việc cho hệ kết cấu. Các mô hình phi tuyến cho dầm thông thường chưa mô tả được đầy đủ sự làm việc dầm nối đặt cốt thép chéo, khi sử dụng sẽ ảnh hưởng đến kết quả phân tích kết cấu lõi. Bài báo sẽ xây dựng mô hình dầm nối làm việc sau đàn hồi có kể đến cốt thép chéo phù hợp với sự làm việc thực tế của dầm nối để phân tích kết cấu lõi với trường hợp kết cấu lõi đã được J.S Kuang và cộng sự đã tính toán sau đàn hồi theo lý thuyết thanh thành mỏng và mô hình rời rạc liên tục để kiểm chứng mô hình. Kết quả phân tích cho thấy, sau khi áp dụng mô hình dầm nối đề xuất, đường cong mô men – góc xoay đỉnh lõi không những có quy luật phù hợp với kết quả tính toán lý thuyết mà còn phân tích được sự chảy dẻo và suy giảm độ cứng của từng dầm nối thay vì tính toán theo từng vùng như lý thuyết tính toán.

14:30
Nghiên cứu sử dụng mô hình khung trong tính toán kết cấu tường kép nhà cao tầng

ABSTRACT. Phân tích hệ tường kép bê tông cốt thép dưới tác động của tải trọng ngang tĩnh và động theo mô hình phần tử tấm và mô hình phần tử thanh (mô hình khung). Kết quả khảo sát cho thấy mô hình khung có xét đến biến dạng cắt và điều chỉnh độ dài đoạn cứng trong phần tường của dầm nối có thể được sử dụng để tính toán kết cấu tường kép với độ chính xác tương đương với mô hình phần tử tấm. Ưu điểm của mô hình khung là giảm quy mô bài toán do giảm đáng kể số lượng nút và phần tử, và tiện lợi hơn trong thiết kế theo các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu hiện hành do sử dụng trực tiếp kết quả tính toán mà không cần quy đổi như đối với trường hợp tính toán theo mô hình phần tử tấm.

14:45
Tính toán và mô phỏng kiểm bền cho đế ép của máy tách hạt Mắc ca

ABSTRACT. Hạt Mắc ca ngày càng được tiêu thụ nhiều tại Việt Nam. Tuy nhiên, quy trình tách hạt Mắc ca vẫn là thủ công cho năng suất không cao. Bài báo cáo trình bày kết quả tính toán kiểm bền cho đế tách hạt Mắc ca của máy tách hạt năng suất 15kg/h do nhóm thiết kế. Đế ép là bộ phận quan trọng, chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi lực tách hạt do đặc điểm tiếp xúc trực tiếp với hạt Mắc ca. Hệ phương trình xác định trường ứng suất, biến dạng của đế được giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn nhờ phần mềm mô phỏng số Ansys Structure. Các kết quả thu được là cơ sở để chọn ra vật liệu phù hợp trong chế tạo đế ép cho máy tách hạt Mắc ca

13:30-15:00 Session 4C: Solid Mechanics 7
13:30
Dynamic buckling analysis of composite plate resting on elastic pinned using high order shear deformation theory
PRESENTER: Le Pham Binh

ABSTRACT. Composite plates are used in modern engineering fields such as construction, aerospace, and ships,... Nowadays, to improve calculation accuracy, the high-order shear deformation theory is used. When subjected to dynamic loads, the composite plate may have dynamic instability. In the present paper, the composite plate resting on elastic pinned subjected to harmonic is considered. The plate element model with high-order shear deformation theory and finite element algorithm is proposed in order to buckling analysis of the plate. As the result, the buckling domain is determined. Moreover, the effect of geometric parameters, elastic pinned, and materials on the buckling of the plate is comprehensively investigated.

13:45
Dynamic buckling analysis of reinforced composite plate subjected to harmonic loads
PRESENTER: Le Pham Binh

ABSTRACT. Composite plates is an advanced structure that is used in modern engineering fields such as construction, aerospace, ships,... In practice, these structures are often used in the thin form, typically a reinforced composite plate subjected to dynamic loads. Therefore, when subjected to loads the plate may be instability. The article presents the element model, finite element algorithm, and buckling analysis results of reinforced composite plates subjected to dynamic loads in order to determine the buckling domain. Furthermore, the influence of some factors such as geometric parameters, reinforcing rib, and material characteristics on the buckling domain of the plate is studied in detail.

14:00
Phân tích ổn định phi tuyến tấm chữ nhật bằng vật liệu rỗng bão hòa chất lưu trên nền đàn hồi có xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ

ABSTRACT. Trong nghiên cứu này, ứng xử ổn định và sau ổn định của tấm chữ nhật bằng vật liệu rỗng bão hòa chất lưu, đặt trên nền đàn hồi, trong môi trường nhiệt sẽ được khảo sát. Các tính chất cơ học của vật liệu rỗng biến đổi trơn theo chiều dày với ba dạng phân bố lỗ rỗng: đều, không đều đối xứng và không đều bất đối xứng. Sử dụng lý thuyết biến dạng cắt bậc nhất trong đó bao gồm yếu tố phi tuyến hình học Von Kármán, quan hệ ứng suất - biến dạng xác định theo lý thuyết đàn hồi cho vật liệu rỗng của Biot, lời giải giải tích thu được từ phương pháp Galerkin và hàm ứng suất Airy cho tấm liên kết khớp bốn cạnh. Ảnh hưởng của các tham số vật liệu, tham số nền đàn hồi và điều kiện liên kết lên ổn định phi tuyến của tấm bằng vật liệu rỗng sẽ được đánh giá cụ thể qua các khảo sát số.

14:15
Influence of porosity distribution pattern on the nonlinear stability of porous cylindrical shells under axial compression

ABSTRACT. The influence of porosity distribution pattern on the nonlinear buckling and post-buckling behavior of porous cylindrical shells subjected to axial compression are investigated by the analytical approach in this paper. The material properties are assumed to vary through the thickness of the shell. There are three porosity distribution pattern types are considered. Fundamental relations, equilibrium equations are derived based on the Donnell shell theory with von Kármán geometrical nonlinearity. Using the three-term solution and Galerkin’s method, the expression to determine the critical load and post-buckling are given. The effects of porosity distribution pattern, foundation parameters, and temperature are investigated

14:30
Phân tích đáp ứng cơ – điện của dầm FGM có vết nứt gắn lớp áp điện chịu tải trọng di động
PRESENTER: Duong Thanh Huan

ABSTRACT. Bài báo phân tích đáp ứng tần số của dầm Timoshenko có vết nứt, làm bằng vật liệu có cơ tính biến thiên và được gắn lớp áp điện chịu tải trọng di động dạng điều hoà. Cơ tính vật liệu dầm thay đổi theo phương chiều dày theo quy luật của hàm luỹ thừa. Lớp áp điện được coi như một phần tử dầm đồng nhất liên kết với đáy dầm như một cảm biến phân bố đều và vết nứt được mô hình hóa bởi một cặp lò xo tịnh tiến và xoay. Sử dụng mô hình dầm kép, các phương trình chủ đạo của kết cấu tích hợp được suy ra từ nguyên lý Hamilton và được giải bằng phương pháp giải tích trong miền tần số. Độ võng giữa nhịp dầm dưới tải trọng di động và điện tích đầu ra của cảm biến được tạo ra trong lớp áp điện, lần lượt được gọi là phản ứng cơ và điện, được tính toán phụ thuộc vào tần số và tốc độ của tải di đông; chỉ số tỉ lệ thể tích vật liệu và các thông số vết nứt. Các ví dụ khảo sát số cho thấy rằng đáp ứng cơ học và đáp ứng điện trong miền tần số đều có cấu trúc phổ giống nhau và rất nhạy cảm với vết nứt. Vì vậy, đáp ứng điện, có thể dễ dàng đo được như là điện tích đầu ra của cảm biến, cung cấp một dấu hiệu mới để xác định vết nứt trong kết cấu dầm bằng cách sử dụng cảm biến thông minh phân bố đều và tải trọng di động điều hoà.

14:45
Analysis of three-dimensional crack propagation under hydrostatic load on gravity concrete dam

ABSTRACT. Gravity concrete dam is a dam with a large volume of concrete. During the working process, due to many external factors, cracks may appear on the dam. Predicting crack growth on large and complex structures experimentally is extremely expensive and in some cases impracticable. This is also the reason why numerical simulation methods have been strongly developed to be able to predict three-dimensional fracture phenomena where experimental or analytical methods are limited. This paper will simulate the propagation of three-dimensional crack in gravity concrete dam. FRANC3D software will be used to simulate three-dimensional crack propagation on concrete gravity dams and predict the direction of crack development. The three-dimensional crack profile will be analyzed and compared with the results published in international scientific papers.

13:30-15:00 Session 4D: Solid Mechanics 8
13:30
Simulation of superelastic behavior of shape memory alloy considering the influence of strain rate
PRESENTER: Hoang Ngoc Quy

ABSTRACT. Superelastic shape memory alloys (SMA) are unique metallic materials that undergo plastic deformations and recover their original conditions when stresses are only removed without any heat treatment. The data experiments show that strain rate will greatly affect the superelastic behavior of SMA. For this reason, the an improved model is proposed to estimate the parameters for a constitutive law of SMA wire with strain-rate dependency of the hysteresis behavior. The loading-rate dependency on the superelastic behaviors of shape memory alloy (SMA) wires is numerically investigated. After, the numerical simulation results were compared with experimental data obtained to validate the adequacy of the constitutive material model presented.

13:45
Simulation of superelastic behavior of shape memory alloy at different working temperatures
PRESENTER: Hoang Ngoc Quy

ABSTRACT. In this paper, the superelastic behavior of shape memory alloys is considered. The data experiments show that different working temperatures will greatly affect this characteristic of SMAs. Therefore, an improved model is proposed to simulate the superelastic behavior of the SMA wire by taking into account the influence of different working temperatures. The numerical simulation results were compared with experimental data obtained to validate the adequacy of the constitutive material model presented. Furthermore, this superelastic behavior model is applied to reduce cable-stayed oscillations in cable-stayed bridges to ensure suitability in practical use.

14:00
Analysis the influence of particle size to the macroscopic behavior of duplex ferrite/martensite steel with representative volume element method

ABSTRACT. Ferrite–cementite steel sheets have been widely used in cold forming processing such as drawing, bending, and blanking. For the normal hot rolled steel sheets with ferrite and lamellar pearlite phases, the strength is usually too high and the hard lamellar pearlite will also cause cracking or tearing during cold deforming. Therefore, these hot rolled sheets will usually undergo a series of cold rolling and spheroidizing annealing treatment, and then the microstructure is refined as the combination of ferrite (a) and globular cementite (u). Generally, once the strength of the steel sheet decreases, its ductility becomes better and consequently the deforming property is significantly improved. However, due to the discrepancy in original material properties, rolling and annealing condition, the final microstructure of steels normally varies. The discrepancy of microstructures of steels could be characterized and evaluated with the standard SEP1520, such as Martensite size, amount of particle, carbide band, etc. These microstructural features can be significantly affect to the material properties and in this paper, A standard solver of ABAQUS with python scripting will be used to analyze the problem.

14:15
Đánh giá mới các hệ số đàn hồi cho một lớp vật liệu đa tinh thể Tetragonal

ABSTRACT. Đánh giá các hệ số đàn hồi cho nhiều lớp đa tinh thể hỗn độn 3D được xây dựng từ các nguyên lý năng lượng đàn hồi cực tiểu thông qua việc tìm cực trị của các phiếm hàm năng lượng trên miền phần tử đặc trưng V. Gần đây các đánh giá mới đã được phát triển dựa trên trường phân cực tổng quát hơn trường Hashin-Shtrikman. Báo cáo này đã áp dụng các đánh giá mới cho một lớp đa tinh thể hỗn độn đàn hồi Tetragonal với 6 hệ số đàn hồi lớp 4/mmm, m, 4mm và 442, các kết quả số được so sánh với các kết quả đã công bố cho một số vật liệu đa tinh thể cụ thể thuộc nhóm này

14:30
Các biên lặp cho các mô đun đàn hồi dọc trục vĩ mô của vật liệu composite đồng phương đẳng hướng ngang tổng quát
PRESENTER: Vương Hạnh

ABSTRACT. Các hệ số đàn hồi dọc trục vĩ mô của composite đồng phương đẳng hướng ngang phụ thuộc vào các tính chất vi mô tương ứng và tỷ lệ thể tích của các pha cấu thành. Trong báo cáo trước, nhóm tác giả đã xây dựng được các biểu thức biên trực tiếp cho mô đun đàn hồi dọc trục Young và tỷ số Poisson của vật liệu composite này với trường hợp tỷ số Poisson dương. Báo cáo đã tính toán cho một số composite thực tế và so sánh với các kết quả của Hashin-Strikman, nhận được kết quả hợp lý. Vì vậy, báo cáo này tiếp tục cải thiện các biên lặp đã có và xây dựng các biên mới cho trường hợp composite có tỷ số Poisson âm. Xuất phát từ các nguyên lý năng lượng cực tiểu, lựa chọn các trường thử ứng suất và biến dạng phù hợp, kết hợp các kỹ thuật tối ưu hóa và lặp, báo cáo sẽ xây dựng một tập các biên lặp mới. Đồng thời tính toán số và so sánh với các biên lặp đã tính trước đó.

14:45
Hệ số dẫn nhiệt và các trường vi mô trong vật liệu composite cốt liệu cầu hoặc tròn có mặt tiếp xúc không hoàn hảo dạng Kapitza

ABSTRACT. Xuất phát từ mô hình quả cầu lồng nhau, một trường hợp riêng được phát triển để xây dựng công thức tính hệ số dẫn vĩ mô và các trường vi mô của mô hình với mặt tiếp xúc không hoàn hảo dạng Kapitza. Kết quả được so sánh với tính toán số của các tác giả khác. Kết hợp với phương pháp cốt liệu tương đương, mô hình đề xuất cho kết quả phù hợp với các kết quả thực nghiệm.

13:30-15:00 Session 4E: Dynamics and Control 3

Dao động kỹ thuật

13:30
Về phương trình dao động phi tuyến của dầm

ABSTRACT. Bài báo này trình bày phương pháp thiết lập phương trình dao động phi tuyến của dầm Euler – Bernoulli chịu tác dụng của lực dọc trục. Tính chất phi tuyến hình học và phi tuyến vật lý của dầm được xét đến trong việc thiết lập phương trình vi – tích phân mô tả chuyển động. Bài báo trình bày chi tiết về các thiết lập các thành phần phi tuyến, tác dụng của tải trọng dọc trục xuất hiện trong phương trình tổng quát. Cuối cùng đưa ra một số trường hợp điển hình và thí dụ minh họa.

13:45
Tính toán dao động uốn của dầm đàn nhớt cấp phân số liên tục trên các gối đàn hồi phi tuyến chịu tác dụng của đoàn tải trọng di động

ABSTRACT. Bài báo này trình bày phương pháp tính toán dao động uốn của dầm đàn nhớt cấp phân số liên tục trên các gối đàn hồi phi tuyến chịu tác dụng của đoàn tải trọng di động. Mô hình dầm đưa ra có xét đến ảnh hưởng của yếu tố nội và ngoại ma sát cấp phân số. Thí dụ mô phỏng số khảo sát ảnh hưởng của cấp đạo hàm đến kết quả tính toán dao động cho mô hình.

14:00
Sửa chữa dầm tựa đơn có nhiều vết nứt sử dụng các miếng vá áp điện
PRESENTER: Luu Quynh Huong

ABSTRACT. Báo cáo này giải quyết bài toán phục hồi dầm tựa đơn hai đầu có nhiều vết nứt sử dụng các miếng vá áp điện dựa trên trường chuyển vị tĩnh, trong đó vết nứt mở được mô tả bằng lò xo quay có độ cứng tương đương. Đã nhận được biểu thức tổng quát của chuyển vị tĩnh và mômen phục hồi tương ứng với điện áp được sinh ra trong các miếng vá áp điện cho dầm có số lượng vết nứt bất kỳ (n). Kết quả tính toán đáp ứng tĩnh của dầm trước và sau khi sửa được kiểm chứng bằng phương pháp phần tử hữu hạn.

14:15
Phát triển giảm chấn MRF kiểu dòng chảy tự thích nghi

ABSTRACT. Bài báo nghiên cứu một cấu hình mới cho giảm chấn kiểu dòng chảy dùng chất lưu biến từ (Magnetorheological Fluid – MRF). Phương pháp thiết kế truyền thống thường sử dụng cuộn dây để tạo từ trường kích hoạt MRF, dẫn đến kết cấu tổng thể của hệ thống ứng dụng giảm chấn MRF khá phức tạp và tốn kém. Trong cấu hình mới, chúng tôi thay thế cuộn dây kích thích từ tính bằng các nam châm vĩnh cửu được bố trí ở hai đầu hành trình. Rung động càng lớn, càng nhiều MRF được kích hoạt và lực giảm chấn được tạo ra càng lớn. Kết quả là giảm chấn có thể tự thích nghi với kích thích ngoài mà không cần bất kỳ sự điều khiển nào. Với kết cấu gọn nhẹ và kinh tế, khả năng thương mại hóa của sản phẩm được cải thiện đáng kể. Để đạt hiệu quả tốt nhất, thiết kế hình học của giảm chấn MRF tự thích nghi được tối ưu hóa dựa trên phân tích phần tử hữu hạn (FEA), sử dụng phương pháp tối ưu đơn mục tiêu thích ứng (Adaptive Single-Objective – ASO) trong công cụ tối ưu hóa ANSYS. Kết quả mô phỏng sau đó được thảo luận và đánh giá.

14:30
Multi-objective optimization of magnetorheological clutch with stationary housing

ABSTRACT. This study focuses on the development of magnetorheological fluid (MRF) based clutch systems for speed control of a rotary load. A new configuration for speed control of a rotary shaft using a magnetorheological clutch (MRC) with stationary winding housing and its mathematical model are proposed based on the Bingham plastic model of MRF. Multi-objective design optimization for MRCs simultaneously considering power consumption, transmitting torque, and rotating mass is then studied based on the derived mathematical model and electromagnetic finite element analysis (FEA) of the MRC. Subsequently, an optimal configuration of the proposed MRC is manufactured and experimentally investigated.

14:45
Nghiên cứu thuật toán hai bước áp dụng cho phương pháp trung bình hóa không pha chẩn đoán hư hỏng hộp số bánh răng

ABSTRACT. Giám sát và chẩn đoán hư hỏng các hệ truyền động cơ khí nhằm giảm giá thành bảo dưỡng và cải thiện độ an toàn hoạt động của thiết bị là một vấn đề nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Ngày này do điều kiện biến đổi tải trọng và tốc độ quay nên việc phát hiện hư hỏng có trong hộp số bánh răng bằng các phương pháp truyền thống trở nên khó khăn hơn. Phương pháp trung bình hóa tín hiệu đồng bộ là một phương pháp hiệu quả được áp dụng cho trường hợp tốc độ quay biến đổi. Để sử dụng được phương pháp này thông thường sẽ phải sử dụng một tín hiệu pha tham chiếu. Tuy nhiên trong một số trường hợp không thể lắp được đầu đo pha sẽ làm giảm hiệu quả của phương pháp. Chính vì vậy nghiên cứu này đưa ra một phương pháp trung bình hóa tín hiệu đồng bộ không pha trên cở sở áp dụng thuật toán hai bước mới được công bố trong những năm gần đây. Việc áp dụng hiệu quả trung bình hóa không pha là tiền đề xây dựng hệ thống chẩn đoán online mà ít phải sử dụng thiết bị đo nhất.

13:30-15:00 Session 4F: Dynamics and Control 4

Động lực học và Điều khiển

13:30
Đề xuất mô hình toán học phục vụ phân tích động lực học cho rô bốt đàn hồi
PRESENTER: Duong Xuan Bien

ABSTRACT. Bài báo này trình bày một mô hình toán học mới để phân tích động lực học cho các rô bốt đàn hồi dựa trên phương pháp Phần tử hữu hạn – Lagrangian. Cụ thể, các ma trận khối lượng suy rộng và ma trận độ cứng của cơ hệ được xác định bằng tổng tất cả các ma trận khối lượng và ma trận độ cứng phần tử có cùng kích thước. Các vận tốc dài và vận tốc góc của từng phần tử trên khâu được tính toán tường minh và biểu diễn trên cơ sở sử dụng ma trận Jacobian và vectơ vận tốc suy rộng. Bằng cách sử dụng vectơ hàm dạng phần tử, các ma trận khối lượng và độ cứng của từng phần tử được tính toán một cách hiệu quả. Do đó, phương trình động lực học có thể được xây dựng một cách đơn giản và hiệu quả. Phương pháp đề xuất trong nghiên cứu này còn có thể được sử dụng để mô hình hóa các hệ rô bốt gồm cả khâu cứng và khâu đàn hồi. So với các phương pháp được sử dụng trước đây, độ phức tạp tính toán giảm O(2η), trong đó η là số phần tử trên tất cả các khâu.

13:45
Mô hình hóa và mô phỏng số tay máy robot song song phẳng có khớp và khâu đàn hồi

ABSTRACT. Bài báo này trình bày việc xây dựng mô hình toán học cho tay máy robot song song phẳng có khâu và khớp đàn hồi. Các khâu nối với giá được coi là vật rắn tuyệt đối, còn các thanh nối mảnh được coi là các khâu đàn hồi. Tính đàn hồi của bộ phận truyền động từ động cơ đến khâu dẫn được mô hình bởi hệ lò xo xoắn và cản nhớt. Đây là một hệ hỗn hợp gồm khâu rắn, lò xo và khâu đàn hồi. Chuyển động biến dạng của khâu đàn hồi được xấp xỉ nhờ các hàm dạng tương tự như phương pháp phần tử hữu hạn. Các phương trình vi phân chuyển động được thiết lập bằng cách kết hợp phương pháp tách cấu trúc và phương trình Lagrange loại hai cho hệ cấu trúc mở. Dựa trên phương trình vi phân được thiết lập đối với tay máy robot song song năm khâu, các mô phỏng số được tiến hành để khảo sát đáp ứng của hệ.

14:00
Investigation of Driving Torques at the Joints of Industrial Robot Arms Based on the Topology Optimization Technique
PRESENTER: Duong Xuan Bien

ABSTRACT. This paper focuses on investigating the driving torques of industrial robot arm joints by using the topology optimization algorithm for its links. Structural optimization criteria focus on reducing the mass of links in particular and the total mass of the system in general. Preliminary results show that there is a change in driving torques in a direction favorable for the operation of the joints when total mass of robot decreases for any trajectory. However, those change of torques should be quantified during applying structural optimization techniques. This result can used for more accurate selection of optimal criteria suitable for the problem of driving torques or joints life. An industrial robot model with 6 degrees of freedom is considered with specific geometric-dynamics parameters. Mathematical model and dynamics equations are derived for the problem of inverse dynamics and trajectory planning in the workspace. The reported results have important implications in the application of various structural optimization problems in order to minimize the driving torques at joints while ensuring the robot's functionality.

14:15
Chuyển động tối ưu khứ hồi của tay máy bốc xếp theo một quỹ đạo định sẵn

ABSTRACT. Yêu cầu của tay máy bốc xếp là cần vận chuyển tải đến một vị trí cho trước và quay về vị trí đầu để tiếp tục thực hiện công việc. Trong bài báo đã khảo sát bài toán điều khiển tối ưu của tay máy bốc xếp vận chuyển tải (được mô hình là chất điểm) di chuyển tải khứ hồi giữa hai vị trí thuộc quỹ đạo yêu cầu, tức xử lý bài toán điều khiển tối ưu động lực bị ràng buộc cả về quỹ đạo và cả điểm xuất phát và điểm đích được xác định trên quỹ đạo đã định sẵn. Bài toán này được quan tâm lớn khi hoặc cần tránh một số vật cản hoặc cần rút ngắn quãng đường di chuyển. Bài toán đã đề xuất phương pháp xử lý dựa vào nguyên lý phù hợp, nguyên lý điều khiển tối ưu Pontryagin với sự hỗ trợ của phương pháp ma trận truyền. Để minh họa đã khảo sát chuyển động của một tay máy phẳng gồm 3 khâu (hai khâu quay và một khâu tịnh tiến) có nhiệm vụ chuyển tải (mô hình chất điểm) khứ hồi giữa hai điểm xác định trên quỹ đạo thẳng định sẵn.

14:30
Mô phỏng ảnh hưởng của các thông số động lực học tới quá trình thực hiện nhiệm vụ gắp và đặt của cánh tay robot UR5

ABSTRACT. Nghiên cứu này xem xét sự ảnh hưởng của các thông số động lực học tới quá trình thực hiện nhiệm vụ gắp và đặt sản phẩm của cánh tay robot 6 bậc tự do UR5. Các cặp giá trị của tỷ lệ giảm chấn và hệ số ma sát giữa các khớp của robot sẽ được thay đổi để đánh giá sự ảnh hưởng của chúng tới kết quả thực hiện nhiệm vụ của robot. Môi trường thiết lập được thực hiện trên nền tảng hệ điều hành robot ROS (Robot Operating System) và chương trình mô phỏng Gazebo và Rviz. Chương trình hoạch định chuyển động được thực hiện bởi MoveIt. Kết quả nghiên cứu cho thấy hạn chế của các thuật toán hoạch định chuyển động truyền thống trong việc chỉ đưa ra các kết quả dẫn đường hình học tối ưu mà không tính đến khả năng đáp ứng của hệ thống phần cứng robot và khả năng đảm bảo sự an toàn khi làm việc cùng con người.

14:45
The flight and hovering of a balloon-multicopter with a special assembly scheme under lateral wind disturbance
PRESENTER: Duy Duyen Tran

ABSTRACT. The balloon-multicopter or ballooncopter is a new flight vehicle type that combines the advantages of a and those of a multicopter/ multirotor device G position when hovering and s). The ballooncopters can be highly effective in different fields such as monitoring, tourism and transportation to the areas that are difficult to reach. This article deals with ballooncopters that have a special solution to assemble a multicopter with the balloon and payload as a scheme of two seriesly hung pendulums. The assembly scheme many times reduces the necessary power of the rotors when needed to tilt the thrust vector. This new assembly scheme requires balance and stability considerations when flying in windy conditions. The longitudinal motion was considered in a paper of Aeronautical Journal (UK) that is to be published in near future. This article will deal with these problems in the scope of the action of lateral wind. To confirm the dynamic stability the authors use numerical testing in different wind disturbance. The motion of the ballooncopter is modeled using a 3-body, 6-degree-of-freedom mechanical system and the motion law of the system is determined by the method of Lagrange II equations; the calculation is done in MAPLE. The software was accurately verified when used as a design aid tool (CAE-Computer-Aided Engineering). The numerical testing results confirm the balance and stability of a hypothetical ballooncopter in the presence of lateral wind in a step form of disturbance at hovering flight with an autopilot and in a rectilinear flight. The numerical testing also show that the small oscillations may be damped by friction of the cardan joint for payload In this case one can obtain the higher estimation of the oscillations.

13:30-15:00 Session 4G: Computational Mechanics 3
13:30
Khả năng hấp thụ năng lượng dưới tải trọng kéo và nén của cấu trúc siêu vật liệu auxetic

ABSTRACT. Vật liệu meta (metamaterials) thường không có sẵn trong tự nhiên mà được thiết kế từ các vật liệu nền đã biết để mang những tính chất đặc biệt theo nhu cầu. Trên thực tế, thuộc tính đặc biệt của vật liệu meta không phải đến từ vật liệu nền, mà là từ cấu trúc vi mô của nó. Bằng cách thiết kế thật cẩn thận cấu trúc vi mô: về hình dạng, kích thước, hướng, và bằng cách sắp xếp các cấu trúc theo trật tự lặp lại tuần hoàn; ta có thể nhận được các thuộc tính vĩ mô mong muốn. Ví dụ, ta có thể thiết kế cấu trúc để mang lại tính chất đặc biệt là hệ số Poisson âm. Nghĩa là khi chịu nén (hoặc kéo) theo một phương, mẫu vật liệu sẽ co lại (hoặc giãn nở) theo phương vuông góc với phương chịu lực. Dạng cấu trúc này, được gọi là auxetic có khả năng hấp thụ năng lượng cao, trong khi có trọng lượng nhẹ [1]. Vì vậy, chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như dụng cụ thể thao [2], stent thực quản [3], đinh [4] và đệm giảm xóc [5]. Bài báo này tập trung vào tính toán mô phỏng khả năng hấp thụ năng lượng của cấu trúc vật liệu meta có biểu hiện tính chất auxetic khi chịu tải trọng kéo đơn trục và tải trọng nén đơn trục. Xuất phát từ một cấu trúc cơ bản ban đầu, một số mô hình cấu trúc khác được đề xuất nhằm giảm thêm khối lượng. Thông qua phân tích phần tử hữu hạn, hệ số hấp thụ năng lượng riêng, specific energy absorption - SEA, được tính toán. Qua đó, chọn ra mẫu có SEA cao nhất.

13:45
Phân tích ứng xử chịu lực của bê tông cốt sợi thép phân tán bằng phương pháp trường pha

ABSTRACT. Bài báo nhằm mục đích đề xuất mô hình mô phỏng mới xác định ứng xử chịu lực của bê tông cốt sợi thép phân tán, có tính đến miền tiếp xúc giữa bê tông và sợi thép. Ứng xử phá hoại của bê tông cốt sợi thép được mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên lý thuyết trường pha. Đây là một trường vô hướng nhận giá trị trong khoảng từ 0 đến 1 ứng với trạng thái không hư hại và hư hại hoàn toàn của vật liệu. Mô hình cho phép mô phỏng sự hình thành và phát triển của hệ thống vết nứt phức tạp trong bê tông cốt sợi thép. Bên cạnh đó, mô hình cũng tính đến ảnh hưởng của phương của sợi thép tới ứng xử chịu lực của loại vật liệu này.

14:00
Mô hình phá hoại cục bộ cải tiến cho vật liệu giòn, sử dụng biến dạng tương đương theo Bi-energy norm

ABSTRACT. Bài báo này trình bày mô hình phá hoại cục bộ cải tiến cho vật liệu giòn (quasi-brittle) như bê tông, đá vôi, …, được dùng nhiều trong lĩnh vực xây dựng. Trạng thái vật liệu được mô tả thông qua đại lượng đặc trưng cho sự hư hại (damage), nhận giá trị từ 0 (trạng thái nguyên vẹn) đến 1 (trạng thái hư hại hoàn toàn). Sự phá triển của đại lượng hư hại theo biến dạng tương đương được biểu diễn theo quy luật hàm mũ. Tham số của hàm phát triển hư hại được liên hệ với năng lượng phá hủy và kích thước phần tử [1], qua đó khắc phục được nhược điểm khó hội tụ và kết quả phụ thuộc mật độ lưới chia của mô hình phá hoại cục bộ cổ điển. Biến dạng tương đương được tính theo mô hình Bi-energy norm [2], vốn được phát triển cho mô hình phá hoại phi cục bộ. Biến dạng tương đương này tách xét đến cả ảnh hưởng của điều kiện kéo và điều kiện nén, dựa trên phân tích các giá trị biến dạng chính của tensor biến dạng, do đó biểu diễn tốt hơn ứng xử của vật liệu giòn. Mặt khác, mô hình phá hoại cục bộ có lợi về mặt tính toán hơn mô hình phá hoại phi cục bộ, vì không làm xuất hiện thêm bậc tự do tại mỗi nút. Tính chính xác và hiệu quả của mô hình được khảo sát và so sánh với các kết quả thí nghiệm và kết quả số khác đã công bố trong tài liệu tham khảo.

14:15
Kết hợp phát triển giải tích và kỹ thuật trí tuệ nhân tạo để xây dựng phương trình thấm Kozeny– Carman cho vật liệu bê tông xi măng rỗng

ABSTRACT. Bài báo có nội dung chính là xây dựng công thức dự báo hệ số thấm cho vật liệu bê tông xi măng rỗng. Trên cơ sở của việc giải quyết bài toán thấm Darcy, thông qua một số giả thiết cơ bản, nghiên cứu thiết lập phương trình thấm Kozeny– Carman cho vật liệu rỗng. Tiếp đó, một số ứng dụng của hồi quy ký tự được thực hiện cho phép đưa ra các kết quả tường mình đối với vật liệu bê tông xi măng rỗng. Thông qua dữ liệu được thu thập, mô hình đề xuất chứng tỏ được hiệu quả trong việc dự báo hệ số thấm của bê tông xi măng rỗng. Kết quả đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế thành phần của bê tông xi măng rỗng nhằm đảm bảo khả năng thoát nước của lớp mặt phủ.

14:30
Limit state analysis of asymmetrical microstructures based on yield design computational homogenization approach
PRESENTER: Phuong H. Nguyen

ABSTRACT. This paper presents a novel formulation for the computational homogenization analysis of materials at the limit state. The polynomial interpolations are employed to impose the periodic boundary conditions for the fluctuating term of the displacement field when using arbitrary finite element meshes. Second-order cone programming provides an efficient solution to solve the resulting optimization problems, and accurate load multipliers can be obtained with the minimum computational cost. Several asymmetrical material models are investigated to perform the efficiency of the proposed method. The collapse mechanisms of the representative volume elements are also presented.

14:45
Tính chất truyền động điện-cơ của vật liệu biphenylence đơn lớp ứng dụng trong cơ bắp nhân tạo

ABSTRACT. Vật liệu cơ bắp nhân tạo có thể biến đổi trực tiếp từ năng lượng điện sang năng lượng cơ học. Trong nghiên cứu này, sử dụng tính toán nguyên lý đầu ab-initio, chúng tôi khám phá tính chất truyền động điện-cơ của vật liệu biphenylence (BP) đơn lớp, một dạng cấu hình mới của nguyên tử carbon, có tiềm năng ứng dụng trong cơ bắp nhân tạo. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi thu được cho thấy vật liệu BP ổn định động học và cơ học ở điều kiện cân bằng. Biến dạng của vật liệu BP là một hàm của điện tử tác dụng ở cả hai trường hợp electron doping (thêm điện tử) và hole doping (giảm điện tử). Biến dạng theo phương x và phương y của vật liệu BP có giá trị lên tới 0.4% và 1.1% ở mức điện tử tác dụng q = 0.08 e/atom trong trường hợp hole doping. Độ bền và biến dạng lý tưởng của vật liệu BP theo phương x giảm trong trường hợp electron doping, trong khi đối với trường hợp hole doping độ bền lý tưởng theo phương y giảm. Với các kết quả của nghiên cứu không những góp phần hiểu rõ hơn tính chất cơ điện của BP mà còn giúp ích cho lĩnh vực thực nghiệm trong việc chế tạo cơ bắp nhân tạo dựa trên vật liệu BP.

13:30-14:45 Session 4H: Computational Mechanics 4
13:30
Dynamic response analysis of nanoplates resting on elastic foundation taking into accoung the flexoelectricity
PRESENTER: Minh Phung Van

ABSTRACT. This paper uses the finite element method to study the dynamic response of nanoplates resting on an elastic foundation taking into the flexoelectric effect. The finite element formulations are developed from the improved shear strain theory, which has several benefits, including computation ease and the requirement for a shear correction factor. The requisite dependability of the suggested approach is established, and the effects of various geometrical, material and elastic parameters on the flexo effect's influence on the dynamic response is investigated. The findings of this study have a high reference value for the practical application of designing and using nanoscale structures.

13:45
Tối ưu hệ giằng của khung thép phi tuyến sử dụng phương pháp thiết kế nâng cao và thuật toán tiến hóa

ABSTRACT. Bài báo này nhằm tối ưu hệ giằng của khung thép phi tuyến có xét đến sự chảy dẻo của vật liệu. Trong đó, phương pháp thiết kế nâng cao được sử dụng để phân tích các ứng xử của kết cấu. Phương pháp này sử dụng hàm ổn định thay vì hàm nội suy bậc ba Hermit để xấp xỉ trường chuyển vị của phần tử dầm và cột. Bởi vì các hàm này đạt được từ nghiệm chính xác, vì vậy một cấu kiện dầm cột có thể mô hình chỉ bởi một phần tử. Các cấu kiện thanh giằng được mô hình hóa bởi phần tử dàn. Bài toán nhằm tối ưu cách bố trí hệ giằng và tiết diện của nó sao cho tổng trọng lượng của nó là nhỏ nhất, nhưng vẫn thỏa mãn các ràng buộc về cường độ, chuyển vị lệch tầng và chuyển vị tổng thề. Thuật toán tối ưu HDS (hybrid differential evolution and symbiotic organisms search) sẽ được sử dụng để giải bài toán tối ưu trên. Ngôn ngữ Python sẽ được sử dụng để lập trình trong nghiên cứu này. Một khung thép không gian 2 tầng được giằng sẽ được trình bày để minh họa khả năng mạnh mẽ của phương pháp đề xuất.

14:00
Chẩn đoán sức khỏe kết cấu sử dụng chuỗi gia tốc và học sâu

ABSTRACT. Bài báo này giới thiệu một mạng thần kinh học sâu (DNN) mới để đánh giá vị trí và mức độ hư hỏng của các các phần tử dàn dựa trên chuỗi gia tốc. Với mục đích đó, dữ liệu đầu vào để xây dựng mô hình là gia tốc tương ứng tại các điểm đo đạc, trong khi đó dữ liệu đầu ra là tỉ lệ phá hủy của các phần tử dàn. Tập dữ liệu này được tạo ra một cách ngẫu nhiên từ mô phỏng phần tử hữu hạn. Bằng cách sử dụng một mô hình thay thế như vậy, phương pháp đề xuất có thể xác định được mức độ và vị trí hư hỏng của kết cấu một cách sơ bộ. Độ chính xác của mô hình DNN sau đó sẽ được cải tiến liên tục bằng cách loại đi các phần tử dàn được dự báo không chính xác của mô hình trước đó. Sự cập nhật liên tục như vậy sẽ tạo ra một mô hình DNN sau đó có độ chính xác và tin cậy cao hơn. Ngôn ngữ Python sẽ được sử dụng để lập trình bài toán. Một dàn 23 thanh sẽ được trình bày để minh họa hiệu quả và mức độ chính xác của mô hình đề xuất.

14:15
The MCST free vibration analysis of functionally graded porous sandwich plates using the isogeometric approach

ABSTRACT. This work focuses on the free vibration of the functionally graded porous (FGP) sandwich microplates using the isogeometric approach (IGA). The FGP sandwich plate comprises the homogeneous core and the FG porous face sheets. The material properties of the FGP face sheets are supposed to vary through the thickness direction according to the power-law function and modified rule of a mixture of the volume fraction with three different types of porosity distribution: homogeneous porous, X porous and V porous distributions. The modified couple stress theory (MCST) is used to consider the size effect in microplates and combined with the higher-order shear deformation theory (HSDT) based on the Hamilton principle to derive the governing equations of the FGP sandwich plate. The effect of the types of porosity distribution, porosity volume fraction, power index, and geometries on the natural frequency of the FG sandwich plate are investigated and discussed. The present study provides an efficient approach to the free vibration of the FGP sandwich plates.

14:30
Isogeometric free vibration of the metal foam plates resting on an elastic foundation

ABSTRACT. This article investigates the free vibration of the porous metal foam plates resting on an elastic foundation based on the isogeometric approach (IGA). The pores are assumed to vary through the thickness direction in three types: uniform, symmetric and asymmetric distributions. According to the higher-order shear deformation plate theory (HSDT) and the Hamilton principle, the governing equations of motion of the metal foam plate are derived. The effect of the porosity distributions, porosity coefficient, length-to-thickness ratio, aspect ratio and boundary conditions (BCs) on the natural frequency of the porous metal foam plate is studied.

13:30-15:10 Session 4I: Fluid Mechanics 2
13:30
Discretization error and uncertainty in numerical simulation of a laminar flow in a 1:3 sudden expansion channel

ABSTRACT. We estimate discretization error and uncertainty in numerical simulations using the Richardson extrapolation and safety factor approach. To that end, a two-dimensional laminar flow in a 1:3 sudden expansion channel is simulated with three structured grids that are systematically refined using ANSYS Fluent and ICEM CFD 19.2. The discretization error and uncertainty are evaluated for the maximum velocity at the outlet, the reattachment location at the bottom wall, and area-weighted average of the wall shear stress on the vertical wall. Monotonic convergence is observed for the first two parameters, while monotonic divergence is found for the last one.

13:50
A numerical study on the fluid flow through two tandem circular cylinders with different sizes using the Lattice-Boltzmann method
PRESENTER: Van Tuyen Vu

ABSTRACT. This paper describes an investigation of fluid flow through two tandem circular cylinders using Lattice-Boltzmann Method in direct numerical simulation. The diameter ratio of two circular cylinders, D1/D2 varies from 0.5 to 1.5, and spacing ratio (L/D2) varies from 1.5 to 10, whereas the Reynolds number of 100 is considered. The numerical model is well validated by comparing the results with those obtained in the literature. Flow regimes are observed, including two vortex shedding modes (two-layered and primary vortex). Furthermore, the flow characteristics depend significantly on the diameter ratio of two circular cylinders. The drag coefficient increases with an increase in D1/D2 while the Strouhal number generally decreases with increasing D1/D2. Additionally, the maximum L obtained is at L/D2 = 5.0. The results obtained are very useful for many applications, such as tube bundles of heat exchangers, offshore risers, and pipe racks.

14:10
Nghiên cứu ảnh hưởng của góc nghiêng bề mặt đến chuyển động của hạt nước trên bề mặt
PRESENTER: Hung V. Vu

ABSTRACT. Hiện tượng các hạt nước đọng lại trên bề mặt kính nói riêng hay các bề mặt nói chung rất dễ gặp trong thực tế. Bề mặt kính đó có thể là kính của các phương tiện giao thông, bề mặt kính, gương của các công trình hay cũng có thể là trên bề mặt kính mắt… Hạt nước đọng trên bề mặt kính của các phương tiện giao thông gây khó khăn trong di chuyển, hay trong công nghệ làm sạch, sự bám dính của hạt nước gây khó khăn trong quá trình làm sạch bề mặt. Nghiên cứu này tìm hiểu về động lực học của hạt nước di chuyển trên bề mặt nghiêng trong môi trường trọng lực bằng mô phỏng số dùng phương pháp theo dấu biên (front-tracking method). Các kết quả mô phỏng số cho thấy vận tốc của hạt nước tăng dần khi di chuyển trên bề mặt nghiêng, trong khi hình dạng của hạt gần như không thay đổi trong suốt quá trình di chuyển. Đồng thời, hạt nước di chuyển nhanh hơn khi góc nghiêng bề mặt lớn.

14:30
Studying of resistance acting on swath ship with single and double struts

ABSTRACT. A Swath ship is a type of catamaran which has small water area. Research on total resistance acting on Swath’s hull will contribute to the effort of saving energy consumption. In this research, total resistance of two swath models with single and double struts is studied by using Star CCM+ software of Siemen. Displacement and draft of the swath model in both cases are kept the same. Velocities using in simulation are 1.63, 2.44 and 3.25 m/s. Simulation results show that total resistance of the Swath with single strut is smaller than total resistance of the Swath with double struts about 16% when velocity is 1.63 m/s and about 3.8% when velocity is 3.25 m/s. Total resistance is then calculated by theoretical method to verify simulation result.

14:50
Phân tích tối ưu thiết kế thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển dạng phao kép cơ cấu trực tiếp

ABSTRACT. The report presents the results of modeling, analysis and design optimization for a wave energy converter with a dual-float type direct converter. The device is designed to convert wave energy through wave energy absorption and relative vertical motion of two buoys. The structure diagram and operating principle of the device have been developed. A mathematical model for the operation of the device has been developed. Computational programs that simulate the operation of the device have been developed on Matlab and are used to calculate and survey the characteristics of the device. The power survey calculations of the device according to the structural parameters have also been performed. Optimal calculations to determine the best conversion efficiency of the device according to some basic structural parameters of the floats were also performed. The results show that the structure of the floats has an important influence on the wave energy conversion efficiency of the device.

13:30-15:10 Session 4J: Mechanics of Machinery 2
13:30
Khảo sát ảnh hưởng của một số thông số kết cấu đến dao động của súng PKMS
PRESENTER: Minh Phung Van

ABSTRACT. Súng đại liên PKMS là vũ khí tự động làm việc theo nguyên lý trích khí do Liên Xô thiết kế, chế tạo. Dựa trên nguyên mẫu của loại súng này Việt Nam đã sản xuất được mẫu súng này. Đây là súng có hoả lực mạnh, độ tin cậy cao, kết cấu gọn nhẹ, dễ sử dụng, bảo quản, có thể cơ động trên mọi địa hình. Bài báo này khảo sát ảnh hưởng đồng thời của một số tham số kết cấu tới dao động của súng PKMS (cụ thể là dao động của nòng súng) khi bắn bằng thực nghiệm làm cơ sở cho việc hoàn thiện khả năng nghiên cứu, góp phần nâng cao khả năng tự thiết kế các trang bị có tính năng tốt, cũng như có thể khai thác tốt loại trang bị này cho phù hợp với điều kiện và con người Việt nam.

13:50
Phân tích động học cho robot gia công phay

ABSTRACT. Ứng dụng gia công phay trên robot công nghiệp cho phép phát huy được tính linh hoạt, không gian gia công rộng và giảm chi phí sản xuất so với gia công trên máy CNC. Robot gia công phay có cấu trúc nối tiếp, nhiều bậc tự do, nên khi gia công, chuyển động của dụng cụ do chuyển động các khâu tạo thành. Khi gia công phay tạo hình các bề mặt chi tiết trên robot thì chuyển động của dụng cụ cần đảm bảo khắt khe về vị trí, hướng và vận tốc tương đối giữa dụng cụ và bề mặt gia công dưới tác động nhiều yếu tố bất bất thường tác động lên chuyển động của robot theo không gian và thời gian. Chính vì thế mà việc thiết lập quỹ đạo, các biểu thức tính toán chuyển động cho robot khi gia công tạo hình bề mặt chi tiết theo yêu cầu thao tác công nghệ thường trở lên khó khăn, phức tạp. Bài báo trình bày mô hình hóa robot, phân tích động học và thiết kế quỹ đạo chuyển động robot gia công phay tạo hình bề mặt chi tiết. Kết quả tính toán động học được minh họa và kiểm chứng bằng mô phỏng số

14:10
Mô hình hóa động lực học robot gia công cơ khí

ABSTRACT. Nghiên cứu, ứng dụng gia công cơ khí trên robot công nghiệp có nhiều ưu điểm so với trên các máy chuyên dụng về tính linh hoạt, khả năng thao tác vượt trội, gia công được các chi tiết có bề mặt có kích thước lớn, hình dáng phức tạp, làm bằng các vật liệu có độ cứng khác nhau, với độ chính xác đạt được theo yêu cầu kỹ thuật... qua đó làm tăng năng suất, giảm giá thành sản xuất, tăng tính cạnh cho sản phẩm gia công. Tuy nhiên, vẫn còn những cản trở trong việc ứng dụng gia công trên hệ robot – bàn máy do cấu trúc nhiều chuỗi nỗi tiếp của robot mang lại. Khi gia công các khâu, khớp robot phối hợp các chuyển động không gian phức tạp để dụng cụ đạt vị trí và hướng theo yêu cầu thao tác công nghệ. Từ đó, các biểu thức xác định các đại lượng động lực cồng kềnh, phức tạp, gây khó khăn khó khăn cho việc phân tích động lực học robot gia công cơ khí. Mặt khác, gia công cơ là một quá trình thao tác công nghệ phức tạp, nhiều yếu tố bất định xảy ra, đặc biệt lực cắt sinh ra luôn biến đổi trong không gian ảnh hưởng lớp đến mô hình động của robot. Để nâng cao khả năng ứng dụng gia công trên robot. Bài báo trình bày mô hình hóa robot, thiết lập phương trình vi chuyển động, giải các bài động lực học với các điều kiện ràng buộc về vị trí, hướng, vận tốc, gia tốc và các lực dẫn động tại các khớp của robot theo yêu cầu công nghệ.

14:30
Ra quyết định đa tiêu chí để lựa chọn xe đạp điện
PRESENTER: Trịnh Văn Huy

ABSTRACT. Xe đạp điện là một phương tiện giao thông đang được sử dụng phổ biến ở hầu hết các tỉnh thành của Việt Nam. Tuy nhiên, việc lựa chọn được một loại xe đạp điện được coi là “phù hợp nhất” hay “tốt nhất” là một công việc không đơn giản vì mỗi loại xe được đặc trưng bởi nhiều tiêu chí (thông số) khác nhau. Để lựa chọn được một phương án được coi là “tốt nhất” thì phải xem xét đến đồng thời tất cả các tiêu chí đó. Việc làm đó được biết đến với tên gọi ra quyết định đa tiêu chí. Nghiên cứu này đã áp dụng ba phương pháp ra quyết định đa tiêu chí khác nhau gồm phương pháp SAW, phương pháp MARCOS và phương pháp PSI để lựa chọn được một trong số bảy loại xe đạp điện bán chạy nhất trên thị trường trong năm 2022. Cả ba phương pháp đã sử dụng đều cùng chỉ ra thống nhất một loại xe tốt nhất và một loại xe tồi nhất. Theo đó, trong bảy loại xe gồm M133 mini, M133 Sport 2022, Aima 133AM, Nijia – PA4,DK 133M,Yadea iGo và Yadea i3 thì Aima 133AM được xác định là loại tốt nhất, ngược lại Yadea iGo được xác định là loại tồi nhất. Những công việc cần làm trong các nghiên cứu tiếp theo cũng đa được đề xuất trong phần cuối của bài báo này.

14:50
Simulation and Experimental of Trajectory Tracking for Differential Drive Mobile Robot
PRESENTER: Phung Van Thom

ABSTRACT. This paper presents a method to design a time-varying parameter PID controller for Bézier trajectory tracking of a differential-drive mobile robot (DDMR). First, the robot's linear error model is established by linearizing around the desired angular velocity of the nonlinear kinematic error model. Then, the variable parameter PID controller is designed to control the DDMR to follow the Bézier trajectory with minor error under the condition of time-varying velocity. The coefficients of control parameters KP, KI, KD are determined via investigating the error function to ensure that the DDMR moves along the Bézier trajectory with minimal error. The path tracking of a DDMR was tested using MATLAB/Simulink. The simulation results have verified the effectiveness of the proposed controller design method. It shows that can apply this research to control DDMRs in logistics services in practice.

13:30-14:30 Session 4K: Education and Training in Mechanics
13:30
Trao đổi về nội dung giảng dạy nhằm phát triển kỹ năng định tính trong môn Cơ học kết cấu
PRESENTER: Nguyen Ba Duan

ABSTRACT. Cơ học kết cấu là cùng với các bộ môn thuộc Cơ học Vật rắn biến dạng cung cấp cho sinh viên các lý thuyết về các định lý, định luật cơ học vật rắn. Môn học trang bị cho người học các kỹ năng cả về định lượng lẫn định tính. Tuy nhiên xu hướng ứng dụng các phần mềm tin học ngày nay, phần lớn công việc định lượng đều được tự động hóa bằng các phần mềm chuyên dụng và kỹ năng định tính của người kỹ sư sẽ trở nên quan trọng hơn. Điều này đặt ra yêu cầu thay đổi đối với mục tiêu và phương pháp giảng dạy môn Cơ học kết cấu. Theo đó, sẽ là hợp lý hơn khi một số nội dung giảng dạy phục vụ các kỹ năng định lượng được giảm khối lượng. Trong khi đó, các nội dung liên quan đến kỹ năng định tính cần được tăng cường. Trong phạm vi một bài tham luận ngắn, nhóm tác giả tập trung thảo luận một số kỹ năng về định tính thường gặp và các ví dụ minh họa cụ thể trong thực hành phân tích kết cấu. Các thảo luận này có thể là gợi ý góp phần làm bài giảng môn học trở nên phong phú và giàu tính thực tiễn hơn.

13:50
Sử dụng kiểm tra, đánh giá thường kỳ trong giảng dạy môn học Cơ học kỹ thuật

ABSTRACT. Sự thay đổi về công nghệ và cách thức tiếp cận thông tin của thế hệ sinh viên hiện tại đặt ra những thách thức cho mục tiêu giảng dạy hiệu quả học phần Cơ học kỹ thuật. Những thay đổi về học chế, hình thức giảng dạy cũng như cơ sở vật chất tạo điều kiện cho sự thay đổi của phương pháp dạy học. Trong báo cáo này, tác giả chia sẻ những kinh nghiệm trong việc giảng dạy Cơ học kỹ thuật dựa trên cơ sở quan điểm của học tập thành thạo và đánh giá là học tập. Sinh viên được đánh giá quá trình liên tục thông qua các bài kiểm tra thường kỳ và được khuyến khích tham gia các hoạt động dạy học tích cực như thảo luận nhanh và thảo luận trực tuyến. Kết quả bước đầu cho thấy có sự cải thiện đáng kể về trung bình điểm kiểm tra cuối kỳ của sinh viên.

14:10
Langland duality and Bauschinger effect

ABSTRACT. In this paper it is shown, that for the noncommutative deformation simultaneously exist also loading deformation H, and unloading deformation H^v. The real deformation is a combination of these types of deformations. The criterion of destruction J reflects topological character of the medium, i.e. defines properties of symmetry of medium at destruction. It is possible to tell, that during the destruction the energy is released not continuously but discretely. This situation is reflected through topological number Q or number of unloading, connected to it. Bauschinger effect reflects the duality between loading and unloading - it is as the deep result of the Langland duality in mechanics of deformation plastic process.

15:00-15:15Coffee Break
15:15-16:15 Session 5A: Solid Mechanics 9
15:15
Tensile Performance of Continuous Fiber Reinforced Thermoplastic Printed by Fused Filament Fabrication

ABSTRACT. In this paper, the tensile performance of 3D printed continuous fiber reinforced thermoplastic materials is investigated. Continuous carbon fiber and PetG are employed as reinforcement and matrix, respectively. Pure solid plastic infill, unidirectional fiber infill, and +45/-45 fiber infill patterns specimens are selected for printing and testing. Where the printed composite specimens have the same fiber volume fraction of 25%. As a results, the printed continuous unidirectional fiber composite material with has 15 times higher stiffness than that of the printed pure plastic material. Besides, with the same fiber volume fraction, the unidirectional fiber infill specimen has 1.5 times higher stiffness than that +45/-45 fiber infill specimen. Those results are close to conventional composite materials, however, they are smaller. The microscope images show some intrinsic uncertainty in the microstructure of 3D printed part such as voids, imperfection, and the gap between fiber bundles could be the source of variability which decrease the mechanical properties.

15:30
Continuous Element formulations for free vibration of FGM annular plates resting on elastic foundation
PRESENTER: Quang Vinh Lê

ABSTRACT. This paper introduces an efficient approach for analyzing the vibration of functionally graded annular plates resting on elastic foundation. The Continuous Element for annular plates on Winkler-Pasternak foundation is constructed based on the analytical closed form solution of the differential equations of the investigated structure. Numerical results on natural frequencies of functionally graded annular plates resting on elastic foundation with different volume fraction function type, exponent p of volume fraction function, coefficient kw, kp of winkler-pasternak elastic foundation, annular plate thickness were investigated. Using the continuous element method to calculate the vibration frequency for a annular plates resting on an elastic foundation has the advantages of fast calculation speed and flexibility when changing the FGM material properties, elastic foundation coefficient, and type volume fraction function, the coefficients a, b, c and exponent p of the volume fraction function,... In addition, when calculating the natural frequency of vibration by continuous element method, the results are calculated accurate calculation even in the medium and high frequency domain where other calculation methods are difficult.

15:45
Receptance function of an axially functional graded beam with varying width using Adomian method

ABSTRACT. The receptance function is very important which interrelates the harmonic excitation and the response of a structure in the frequency domain. This report presents the exact formula of receptance function of AFG beam with varying width. When the width of beam decreases from the fixed end to the free end, the natural frequencies of the AFG beam increase. The distributions of materials and the width have significant effect on the vibration amplitude of beam. The vibration amplitude of beam at the free end is much higher than that at peaks of receptance positions of beam when the width decreases from the fixed end toward the free end

16:00
Influence of the varying axial force on the detection of diameter reduction of bridge cables using climbing robot

ABSTRACT. This paper presents the influence of the varying axial force of cable-stayed bridge caused by moving vehicles on the detection of diameter reduction of cables using vibration signal obtained from the climbing robot. The cable model is considered as an axially loaded Euler beam. When there is no diameter reduction, the dynamic displacement of the robot is smooth and no distortion can be inspected. When there is a reduction in diameter of the cable, there is a distortion in the robot displacement at the damage location and it can be detected visually. However, when the axial tension force changes as a function of time, this distortion is hidden in the fluctuation of the displacement time history of the robot, thus it is very difficult to be observed visually. Nevertheless, the wavelet transform of the displacement can be applied to detect this hidden distortion. The proposed method is still efficient to detect local changes in diameter with amplitude as small as 1% even when the axial tension force varies as a function of time

15:15-16:15 Session 5B: Solid Mechanics 10
15:15
Từ thế giới hiện thực bất định đến phân tích các hệ thống phức tạp (bao gồm hệ cơ học)

ABSTRACT. Thế giới hiện thực (real-world) là bất định (uncertainty) bất định được hiểu theo các nghĩa khác nhau (tất định hóa, ngẫu nhiên, mờ, cảm nhận và dự báo, v.v..). Không thể loại trừ tính bất định trong nghiên cứu các hệ phức tạp. Quan niệm và các phương pháp tất định, tuy đã đạt nhiều kết quả, song chỉ là trường hợp riêng (một giá trị trong tập nhiều giá trị cần xử lý). Do đòi hỏi của thực tiền vễ nhiều mặt (kinh tế, chính trị, an ninh v.v..), mà các nước đều có những chương tình quốc gia về nghiên cứu liên ngành (hệ phức tạp). Ở nước ta, tư đầu thế kỷ 21, đã có người bàn đến vấn đề này một cách nghiêm túc. Trong báo cáo này, tác giả trình bày các vấn đề sau: - Thế giới hiện thực là bất định, vì vậy phải nghiên cứu “hệ phức tạp bất định”. - Ưu và nhược điểm của các phương pháp hiện hành về nghiên cứu hệ bất định. - Đề xuất phương pháp Monte - Carlo cải tiến, để giải bài toán có chứa tham số bất định. - Nêu một số bài toán cần nghiên cứu về phân tích hệ phức tạp bất định.

15:30
Vibroacoustic behavior of a rectangular composite plate in thermal environment

ABSTRACT. This paper is a study of the vibroacoustic behavior of orthotropic laminated composite rectangular plate under a sound wave excitation in thermal environments. An improved analytical procedure has been developed that allows for an efficient solution of the finite composite plate sound transmission problem. A symmetrically orthotropic laminated composite plate is considered. The plate is modeled with classic thin-plate theory and is assumed to be clamped on all four sides. The incident acoustic pressure is modeled as a harmonic plane wave impinging on the plate at an arbitrary angle. The sound transmission loss is calculated from the ratio of incident to transmitted acoustic powers.

15:45
Tính toán vỏ trụ FG-CNTRC chịu tác dụng của tải trọng cơ nhiệt bằng lý thuyết biến dạng cắt bậc cao và thông số vật liệu phụ thuộc nhiệt độ

ABSTRACT. Bài báo thực hiện tính toán vỏ trụ bằng vật liệu nanocomposite có cơ tính biến thiên gia cường bằng ống nano cacbon (FG-CNTRC) với điều kiện biên ngàm hai đầu chịu tải trọng cơ nhiệt. Trường nhiệt độ trong vỏ trụ được giả sử phân bố theo độ dày và xác định theo phương trình truyền nhiệt. Các thông số đàn hồi của vật liệu có xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ. Sử dụng lý thuyết biến dạng cắt bậc cao có tính đến ứng suẩt pháp tuyến để thiết lập hệ phương trình cân bằng cho bài toán nhiệt đàn hồi của vỏ trụ. Thực hiện giải hệ phương trình cân bằng bằng chuỗi lượng giác và phép biến đổi Laplace. Mô hình tính toán được kiểm chứng bằng cách so sánh với các nghiên cứu đã được công bố. Thực hiện khảo sát ảnh hưởng của kiểu phân bố CNT, tải trọng nhiệt đến phân bố nhiệt độ, chuyển vị, ứng suất của vỏ trụ FG-CNTRC chịu tác dụng đồng thời của tải trọng cơ nhiệt.

16:00
Effect of temperature on sound transmission loss of laminated composite plate

ABSTRACT. In this investigation, by an analytical approach, the influence of several key parameters, especially the temperature on the sound isolation capacity of the symmetrically finite orthotropic laminated composite plate is studied. The plate is modeled with classic thin-plate theory and is assumed to be simply supported on all four sides. The incident acoustic pressure is modeled as a harmonic plane wave impinging on the plate at an arbitrary angle. The sound transmission loss is calculated from the ratio of incident to transmitted acoustic powers

15:15-16:30 Session 5C: Solid Mechanics 11
15:15
Phân tích đáp ứng động lực của vỏ hình loa kèn bằng cách số hóa đường cong kinh tuyến

ABSTRACT. Bài toán vỏ tròn xoay hai độ cong hình loa kèn, được tạo nên bởi một đường cong phẳng gọi là đường cong kinh tuyến, nếu đường cong kinh tuyến không có công thức biểu diễn giải tích, thì việc đặt và giải bài toán như vậy cho đến nay chưa có cách tiếp cận giải tích. Trong bài báo này lần đầu tiên giới thiệu cách số hóa đường cong kinh tuyến nói trên, thành các cặp tọa độ điểm trong tọa độ cực, các cặp tọa độ điểm này lập nên một dẫy số kép, sau đó xấp xỉ đều dẫy số kép thành một hàm nội suy. Bằng cách số hóa như vậy ta thiết lập được các đại lượng đặc trưng đầu vào của bài toán vỏ tròn xoay hai độ cong hình loa kèn, dưới dạng các hàm nội suy. Bài toán là giải được với bể chứa chất lỏng chịu áp lực thủy tĩnh biểu diễn qua hàm nội suy, chịu tải trọng nhiệt và tải trọng động đất. Phân tích đáp ứng động lực của vỏ, nhận xét về tính chất của đáp ứng động lực, đặc biệt là đáp ứng động lực có dấu hiệu của chuyển động hỗn độn.

15:30
Sóng Rayleigh trong bán không gian đàn hồi trực hướng phủ lớp đàn hồi trực hướng, không nén được, lệch trục

ABSTRACT. Trong báo cáo này, các tác giả nghiên cứu sóng Rayleigh truyền trong bán không gian đàn hồi trực hướng phủ lớp mỏng đàn hồi trực hướng. Mặc dù bán không gian và lớp mỏng đều là vật liệu không nén được nhưng trục chính vật liệu của chúng không trùng nhau (trục chính vật liệu vuông góc với lớp trùng nhau còn hai trục chính còn lại lệch nhau một góc θ). Mục tiêu chính của báo cáo là đưa ra phương trình tán sắc chính xác dạng tường minh của sóng Rayleigh trong trường hợp này bằng cách sử dụng phương pháp điều kiện biên hiệu dụng chính xác và phương pháp véctơ phân cực (phức). Vì phương trình tán sắc được tìm ra dưới dạng tường minh nên rất tiện dụng trong các ứng dụng thực tế.

15:45
Study on elastic waves along the interface of two bonded orthotropic half-spaces
PRESENTER: Hoang Ngoc Quy

ABSTRACT. Propagation of Stoneley waves along the interface of two bounded half-spaces of orthotropic media are considered in this article. We derive the characteristic equation and calculate the Stoneley wave velocity using a numerical procedure. New expressions of the Stoneley waves in the joint half-space structure which depend on only one unknown amplitude are proposed. Computation of Stoneley wave motion generated by a harmonic source is then studied by the use of reciprocity theorem. We obtain the closed-form solutions of Stoneley wave amplitude due to the source. The expressions and results found in this research could be beneficial to applications in seismology and nondestructive evaluation.

16:00
Sóng phẳng không chính trong môi trường đàn hồi trực hướng
PRESENTER: Tuan Tran Thanh

ABSTRACT. Bài toán sóng phẳng không chính truyền trong môi trường đàn hồi trực hướng được khảo sát trong bài báo. Mặt phẳng truyền sóng được giả sử là có một trục tọa độ trùng với một phương chính vật liệu của môi trường và trục tọa độ còn lại tạo một góc so với một phương chính khác. Để nhận được các đặc trưng của các sóng khối không chính, đầu tiên ma trận độ cứng của môi trường được thiết lập với hệ tọa độ không chính bằng phép biến đổi tensor. Sau đó phương trình đặc trưng được thiết lập từ các phương trình chuyển động để nhận được phương trình xác định vận tốc của các sóng khối và từ đó thiết lập biểu đồ chậm của hệ thống sóng. Trong trường hợp đặc biệt khi góc truyền sóng bằng không, các công thức đơn giản của vận tốc sóng và các vector trạng thái tương ứng được thiết lập có dạng đơn giản. Các công thức này là cần thiết trong bài toán xác định tần số cộng hưởng của một lớp trực hướng dưới tác động của một sóng không chính truyền qua

16:15
Công thức tỷ số H/V của sóng Rayleigh đối với bán không gian đàn hồi có biến dạng trước, chịu ràng buộc trong tổng quát

ABSTRACT. Bài báo trình bày về sự truyền sóng Rayleigh trong bán không gian đàn hồi có biến dạng trước, chịu ràng buộc trong tổng quát. Mục tiêu chính của bài báo là tìm ra công thức chính xác dạng hiện của tỷ số H/V (Tỷ số giữa mô đun của chuyển dịch theo phương ngang và phương thẳng đứng tại mặt biên của bán không gian). Đầu tiên, phương trình tỷ số H/V được thiết lập bằng cách sử dụng ma trận trận trở kháng của bán không gian và phương trình tán sắc của sóng Rayleigh đối với bán không gian đàn hồi có biến dạng trước, chịu ràng buộc trong tổng quát. Tiếp theo, sử dụng lý thuyết phương trình bậc ba tác giả tìm được công thức của tỷ số H/V dưới dạng hiện, chỉ phụ thuộc vào các tham số vật liệu, không phụ thuộc vào vận tốc sóng. Cuối cùng, các công thức tỷ số H/V được viết cho một số hàm năng lượng biến dạng và ràng buộc trong cụ thể.

15:15-16:15 Session 5D: Solid Mechanics 12
15:15
Shear locking treatment by using an n-node discrete shear gap technique in a meshfree method

ABSTRACT. In this work, a shear locking treatment for thin First-order shear deformation theory (FSDT) plates based on the n-node discrete shear gap is introduced to analyze the static behavior of the bending plate. The FSDT is a simple formulation suitable for relatively thick plates, and therefore, when thin plates are considered, the well-known shear locking issue may occur and cause errors in the numerical result. For that reason, the discrete shear gap for n-node (n-DSG) is employed to compensate for the numerical error in shear strain in the FSDT when considering thin plates. The main numerical method used in this paper for modelling and computing is the radial point interpolation method (RPIM). The shape function derived from RPIM is employed to interpolate the field variables. Among many meshfree formulations, RPIM shape function possesses the Kronecker delta property. Therefore, the essential boundary conditions are easily imposed. The efficiency of mitigating the shear locking issue of the n-DSG is illustrated through various numerical examples. The accuracy of the obtained results are compared with other available analytical and numerical solutions.

15:30
Phân tích phi tuyến tĩnh dầm sandwich gia cường GPL với các điều kiện biên khác nhau bằng phương pháp Ritz

ABSTRACT. Trong nghiên cứu này, tác giả phân tích phi tuyến dầm sandwich chịu uốn có lõi là vật liệu FGM rỗng và lớp bề mặt bằng kim loại, gia cường GPL trong cả ba lớp. Lý thuyết biến dạng cắt bậc cao dạng hàm e-mũ kết hợp với phương pháp Ritz được sử dụng để xây dựng bài toán, kể tới thành phần biến dạng phi tuyến của Von-Karman và các điều kiện biên khác nhau. Hệ phương trình phi tuyến được giải bằng phương pháp lặp Newton – Raphson. Kết quả tính toán được kiểm chứng với các kết quả đã công bố trên các tạp chí uy tín. Ảnh hưởng của hệ số độ rỗng, tỷ phần khối lượng GPL và các điều kiện biên đến độ võng phi tuyến của dầm sadwich cũng được tác giả thực hiện.

15:45
Phân tích ứng xử uốn của tấm vật liệu xốp đặt trên nền đàn hồi Pasternak trong môi trường nhiệt
PRESENTER: Lê Thanh Hải

ABSTRACT. Bài báo sử dụng lý thuyết biến dạng cắt bậc ba Reddy để phân tích ứng xử uốn trong tấm bằng vật liệu xốp đặt trên nền đàn hồi Pasternak, chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng cơ-nhiệt. Mô hình vật liệu xốp với ba dạng phân bố lỗ rỗng khác nhau: đều, không đều đối xứng và không đều bất đối xứng được xem xét. Các thành phần chuyển vị, biến dạng, ứng suất và nội lực của tấm chữ nhật, liên kết khớp trên các cạnh đã được xác định bằng cách sử dụng dạng nghiệm Navier. Sau khi thực hiện ví dụ kiểm chứng đối với tấm bằng vật liệu đẳng hướng và vật liệu rỗn, ảnh hưởng của tham số vật liệu, kích thước hình học, nền đàn hồi và tải cơ-nhiệt đến độ võng được khảo sát qua các ví dụ số.

16:00
Phân tích uốn phi tuyến dầm sandwich có lớp lõi bằng vật liệu FGP với các liên kết đàn hồi

ABSTRACT. Trong bài báo này, lý thuyết dầm Timoshenko được sử dụng để phân tích uốn phi tuyến dầm sandwich có lõi bằng vật liệu FGP với các liên kết đàn hồi ở hai đầu mút dầm. Hệ phương trình cân bằng và điều kiện biên cho dầm được thiết lập trên cơ sở nguyên lý thế năng cực tiểu. Nghiệm giải tích được xây dựng từ việc giải trực tiếp hệ phương trình vi phân với các ẩn số chuyển vị. Kết quả tính toán được kiểm chứng, so sánh với nghiên cứu của tác giả khác sử dụng các liên kết hoàn toàn lý tưởng. Ảnh hưởng của tham số vật liệu, tải trọng và độ cứng của các liên kết đàn hồi lên ứng xử tĩnh của dầm được đánh giá, phân tích qua các ví dụ số.

15:15-16:15 Session 5E: Dynamics and Control 5

Dao động kỹ thuật

15:15
Phân tích động lực học của bể nước ngầm chịu gia tốc nền động đất
PRESENTER: Duy Linh Đặng

ABSTRACT. Bài báo này phân tích ứng xử động của bể nước ngầm chịu tác động của gia tốc nền động đất có xét tương tác nước và kết cấu bể nước. Kết cấu bể nước ngầm, đất xung quanh và nước chứa trong bể được rời rạc hóa bằng phương pháp phần tử hữu hạn của chất rắn và lỏng, có xét đến hiện tượng tương tác động lực học đa môi trường. Kết cấu bể nước này chịu gia tốc nền động đất theo thời gian được dùng là trận động đất Elcentro, dài 30 giây. Bài toán phân tích động lực học trong miền thời gian được thực hiện phần mềm ANSYS. Kết quả số cho thấy khi mực nước trong bể càng tăng thì tần số dao động riêng của hệ giảm và chuyển vị động tăng lên và sự thay đổi này đủ lớn so với khi không xét tương tác động của nước và kết cấu. Kết quả này có ý nghĩa khi mô tả ứng xử thật hơn của hệ.

15:30
Phân tích đáp ứng của hệ kết cấu chịu kích động nền với bộ tắt chấn động lực tích hợp bộ thu thập năng lượng áp điện kiểu xếp chồng
PRESENTER: Vũ Anh Tuấn

ABSTRACT. Bộ tắt chấn động lực (DVA) tích hợp bộ thu năng lượng dao động kiểu áp điện xếp chồng (PSEH) chịu kích động nền được giới thiệu trong bài báo này. Hệ tắt chấn – thu năng lượng (DVA-PSEH) này có hai chức năng, thứ nhất là giảm dao động cho hệ kết cấu cơ sở, thứ hai là chuyển đổi một phần năng lượng dao động thành điện năng thông qua hiệu ứng áp điện. Trước hết, các đáp ứng cơ-điện của hệ tắt chấn – thu năng lượng được xác định theo phương pháp biên độ phức, sau đó tiến hành khảo sát số để rút ra các đặc điểm cơ bản của hệ tắt chấn – thu năng lượng.

15:45
Ảnh hưởng sự tương tác cọc và nền lên phản ứng động kết cấu nhà nhiều tầng chịu gia tốc nền động đất

ABSTRACT. Bài báo này phân tích ảnh hưởng của sự tương tác cọc và nền xung quanh cọc lên phản ứng động của kết cấu nhà nhiều tầng chịu gia tốc nền của động đất. Kết cấu bên trên được mô hình bằng phương pháp phần tử hữu hạn với đầy đủ các thành phần chuyển vị của các nút dùng sự hổ trợ của phần mềm SAP2000. Sự tương tác giữa kết cấu bên trên và nền móng nhằm phản ánh chính xác hơn thông qua nền móng bè - cọc có thông số gồm các lò xo tương ứng từng phương có độ cứng nhất định. Các đặc trưng về độ cứng lò xo mũi cọc, độ cứng lò xo dọc thân cọc, độ cứng lò xo ngang cọc và hệ số nền dưới móng bè được tính sơ lược thông qua các công thức lý thuyết của cơ học đất nền móng. Các kết quả số tương ứng với một kết cấu 25 tầng chịu động đất có tương tác nền được thực hiện thông qua các đại lượng như chu kỳ dao động, chuyển vị lớn nhất tại đỉnh kết cấu, lực cắt và môn men tại chân cột cho thấy ảnh hưởng của sự tương tác này lên kết quả là có khi so sánh với mô hình không xét tương tác.

16:00
Giảm chấn trong kết cấu nhà nhiều tầng chịu gia tốc nền động đất bằng con lắc đơn và hệ cản khối lượng

ABSTRACT. Bài báo này phân tích giảm chấn trong kết cấu nhà nhiều tầng chịu gia tốc nền của động đất bằng con lắc đơn và hệ cản khối lượng. Kết cấu nhà nhiều tầng được mô hình bằng phương pháp phần tử hữu hạn với đầy đủ các thành phần chuyển vị của các nút dùng sự hổ trợ của phần mềm SAP2000. Con lắc đơn và hệ cản khối lượng được gắn vào vị trí các sàn tầng của hệ kết cấu nhà. Sự tương tác giữa kết cấu với con lắc đơn và kết cấu với hệ cản khối lượng được mô tả thông qua các thông số vật lí như khối lượng, độ cứng lò xo và chiều dài con lắc gắn với kết cấu. Các kết quả số tương ứng với một kết cấu 26 tầng và 35 tầng chịu gia tốc nền được thực hiện thông qua các đại lượng như chuyển vị tầng mái, lực cắt động tại chân cột cho thấy khả năng giảm chấn của kết cấu.

15:15-16:15 Session 5F: Dynamics and Control 6

Động lực học và Điều khiển

15:15
Động học ngược tay máy robot không gian sáu bậc tự do có độ lệch tại vai và cổ tay sử dụng các tham số Euler

ABSTRACT. Đối với tay máy robot không gian, ta có thể sử dụng ba góc Euler, Cardan hay roll-pitch-yaw để mô tả hướng của khâu cuối. Với ba tham số tối thiểu này, ta dễ dàng tính được ma trận cosin chỉ hướng và véc tơ vận tốc góc tương ứng theo đạo hàm của các góc này theo thời gian. Tuy nhiên, khi giải tìm đạo hàm của các góc này theo véc tơ vận tốc góc của khâu cuối thường gặp phải các vị trí kì dị. Để tránh các kì dị do tham số hóa ma trận cosin chỉ hướng, các tham số Euler hay số phức bốn chiều đơn vị thường được sử dụng. Bài báo này trình bày một giải pháp lập kế hoạch chuyển động cho hướng của khâu cuối của tay máy sử dụng các tham số Euler. Với cách chọn hàm dịch chuyển s(t) thỏa mãn s(0) = 0 và s(T) = 1, hướng của khâu cuối được đảm bảo thay đổi trơn tru từ hướng ban đầu đến hướng cuối. Với luật di chuyển vị trí và hướng của khâu cuối được lên kế hoạch, bài toán động học ngược được giải quyết ở cấp độ vận tốc với phản hồi sai số động học. Các mô phỏng số được thực hiện để xác nhận sự hiệu quả của phương án đề xuất.

15:30
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ cứng uốn đến lực nâng của cánh vẫy kiểu côn trùng

ABSTRACT. Cũng giống như các loài côn trùng trong tự nhiên, cánh của các thiết bị bay (TBB) cánh vẫy phỏng côn trùng thường được làm bằng các vật liệu nhẹ để giảm khối lượng. Khi vẫy trong không khí, chúng bị biến dạng và có ảnh hưởng lớn đến đặc tính khí động của TBB. Do đó, việc lựa chọn độ cứng phù hợp cho kết cấu cánh có ý nghĩa quan trọng trong quá trình thiết kế các TBB loại này. Trong bài báo này, các tác giả xây dựng một chương trình tính toán khí động lực học đàn hồi cho cánh vẫy kiểu côn trùng dựa trên cách tiếp cận động lực học đa vật, trong đó kết cấu cánh được mô hình hóa dưới dạng hệ vật – lò xo và kết hợp với bộ giải khí động bằng phương pháp xoáy không dừng UVLM mở rộng. Từ đó, xác định lực nâng trung bình trong mỗi chu kỳ với các độ cứng uốn khác nhau. Kết quả cho thấy, lực nâng lớn nhất đạt được khi tần số dao động riêng thứ nhất của kết cấu cánh xấp xỉ hai lần tần số vẫy.

15:45
A unified architecture framework-based model to develop controllers of autonomous underwater vehicles
PRESENTER: Ngo Van Hien

ABSTRACT. This paper proposes a hybrid control model, which is based on the Unified Architecture Framework (UAF), in combination with the Model-Driven Architecture (MDA) concepts, and the real-time Unified Modeling Language/Systems Modeling Language (UML/SysML), in order to conveniently realize controllers of Autonomous Underwater Vehicles (AUV). To achieve this goal, the AUV dynamics for control are associated with the following specialization of UAF/MDA: the Computation Independent Model (CIM) is specified by the definition of use case model, in combination with hybrid automata to closely capture the control requirements. The Platform Independent Model (PIM) is then specialized by using the real-time UML/SysML to get main control capsules that depicts in detail structures and behaviors of controllers. The designed PIM is next converted into the Platform Specific Model (PSM) through the round-trip engineering to promptly deploy the AUV controller. Based on this proposed model, a horizontal planar course-tracking controller of a low-cost torpedo-shaped AUV was implemented and taken on trial trips with good reliability.

16:00
An object-oriented design pattern of industrial control systems using real-time UML/MARTE
PRESENTER: Ngo Van Hien

ABSTRACT. This paper presents an object-oriented design model of industrial control systems, which is mainly based on object collaborations, capsules, ports, protocols and entity classes supported by the real-time Unified Modeling Language/Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded systems (UML/MARTE), in order to quickly identify, organize and implement control objects of systems. This model also supports to allow designed control artifacts to be customizable and re-usable in the new applications of industrial control systems. The paper brings out step-by-step the object collaborations of a control system of which behaviors are considered as Hybrid Dynamic Systems (HDS), and can be modelled by hybrid automata, the identification of main control capsules, their ports and communication protocols, with their static and dynamic links, which unify them by using the real-time UML/MARTE. Then, important rules are indicated that allow the designed capsules of system to be re-used in various industrial control applications. Following this design pattern, a controller was implemented and simulated with good feasibility that permits a Quadrotor-Unmanned Aerial Vehicle (Q-UAV) to autonomously reach and follow the desired way-points.

15:15-16:35 Session 5G: Artificial Intelligence in Mechanical Engineering
15:15
A tracking method of auto-focus points for optical surface 3D measurement using a non-contact laser probe
PRESENTER: Vo Quang Sang

ABSTRACT. This paper proposes a new method to improve the three-dimensional (3D) high precision optical surface measurement using a non-contact laser focusing probe. Herein, the displacement or the profile of the tested surface can be obtained by measuring the driving voltage curve to the piezoelectric translator's (PZT) expansion distance. Therefore, we have successfully designed a high-precision auto-focusing 3D measurement system with a linear nano-positioning device. Herein, a dynamic focusing scheme is designed to eliminate environmental disturbances and other noises to achieve a fast and accurate focus. Consequently, the product has considerable commercial appeal and lends itself to a wide range of potential applications. Experiments verify the validity of the proposed auto-focusing method, and the results show that the method's efficiency was higher than that of the traditional calibration method.

15:35
Nghiên cứu mạng học sâu ứng dụng trong việc nhận dạng và phân loại tự động hư hỏng bánh răng.

ABSTRACT. Bánh răng là một chi tiết cơ bản và có vai trò vô cùng quan trọng trong máy móc và thiết bị. Khi một bánh răng xảy ra hư hỏng dù nhỏ cũng có thể ảnh hưởng cả một dây chuyền sản xuất lớn. Để tránh sự cố nghiêm trọng do hư hỏng bánh răng đột ngột, các phương pháp chẩn đoán hư hỏng dựa trên tín hiệu dao động đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Trong thời gian gần đây có nhiều phương pháp mới được phát triển trên nền tảng phép biến đổi Wavelet để xử lý tín hiệu dao động đo đã mang lại nhiều kết quả khả quan. Tuy nhiên các phương pháp này vẫn cần các chuyên gia trong cùng lĩnh vực đọc kết quả, điều này khiến cho phương pháp mất dần ưu thế trong thời đại công nghiệp 4.0. Để khắc phục nhược điểm này, bài báo để xuất phương pháp tự động nhận dạng, phân loại hư hỏng bánh răng bằng cách kết hợp phép biến đổi wavelet và mạng nơ-ron tích chập. Đầu tiên tín hiệu được đưa vào phép biến đổi wavelet tạo ra phân bố thời gian – tần số. Tiếp sau đó phân bố thời gian – tần số này sẽ là dữ liệu đầu vào cho mạng nơ-ron tích chập Resnet-50. Mô hình mạng tiền huấn luyện Resnet-50 có khả năng tự nhận diện đặc trưng của dữ liệu ảnh đầu vào. Phương pháp để xuất được kiểm chứng bằng bộ tín hiệu dao động hộp số thực tế. Kết quả huấn luyện và kiểm tra cho thấy khả năng nhận diện hư hỏng bánh răng với độ chính xác cao.

15:55
A BCMO-DNN algorithm for vibration optimization of functionally graded porous microplates
PRESENTER: Van-Hau Nguyen

ABSTRACT. The authors propose a novel BCMO-DNN algorithm for vibration optimization of functionally graded porous microplates. The theory is based on a unified framework of higher-order shear deformation theory and modified strain gradient theory. A hybrid combination of deep learning neural network and balancing composite motion optimization is developed to solve the optimization problems and predict stochastic vibration behaviors of functionally graded porous microplates with uncertainties of material properties. The characteristic equations of motion are derived from Hamilton’s principle and approximation of exponential series. Numerical results are obtained to investigate the effects of the material distribution, material length scale, porosity density and boundary conditions on natural frequencies of functionally graded porous microplates.

16:15
Công nghệ bức xạ từ và ứng dụng

ABSTRACT. Công nghệ này đã được ứng dụng vào nghiên cứu Khoa học Vật lý về trường điện từ, trường hấp dẫn, từ trường Trái đất vào thực tế hầu hết cho các Bộ ngành ở Việt Nam rồi như: Tài nguyên và môi trường, Y tế, Quốc phòng, Xây dựng, Giao thông, Thuỷ lợi thuỷ điện, Mỏ Đia chất… Đã được Hội đồng Khoa học của Liên hiệp Hội Việt Nam thẩm định, đánh giá kết luận: Đây là công trình có ý nghĩa và giá tri về: khoa học, thực tiễn, kinh tế và xã hôi là một phát minh khoa học.

15:20-17:00 Session 5I: Fluid Mechanics 3
15:20
Trung bình phương trình vận chuyển chất ba chiều bằng tiếp cận đối ngẫu

ABSTRACT. Mô hình toán học về vận chuyển chất ba chiều hiện nay nhận được bằng phương pháp trung bình cổ điển đại lượng nồng độ chất trong trường hợp dòng chảy rối. Nồng độ chất trung bình nhận được theo cách tiếp cận cổ điển này không tổng quát so với cách tiếp cận đối ngẫu. Bài báo này giới thiệu cách tiếp cận đối ngẫu để trung bình đại lượng này; cách xây dựng mô hình theo tiếp cận đối ngẫu sẽ phức tạp hơn cách xây dựng cổ điển; tích phân có thể được thực hiện nhiều lần. Trong bài báo này tác giả chỉ thực hiện tích phân hai lần: (i) lần đầu, tích phân đại lượng nồng độ chất từ thời điểm t đến thời điểm Tm, với thời điểm Tm<t+T, với T là chu kỳ lặp lại của đại lượng mạch động; (ii) lần thứ hai, tích phân từ thời điểm t đến thời điểm t+T. Đại lượng mạch động là nồng độ chất trong dòng chảy rối theo thời gian được biểu diễn bằng chuổi Fourier lượng giác. Mô hình vận chuyển chất ba chiều nhận được từ cách tiếp cận đối ngẫu này cho phép nhận được nồng độ chất tốt hơn phương pháp cổ điển.

15:40
Nghiên cứu ứng dụng kè sinh thái bảo vệ bờ sông ảnh hưởng thủy triều và giao thông thủy tại đồng bằng sông Cửu Long

ABSTRACT. Trong nghiên cứu này vận dụng kinh nghiệm dân gian sử dụng hệ sinh thái đặc biệt của cây mắm, để thiết kế kè sinh thái bảo vệ bờ chống xói lở cho sông nhỏ hoặc kênh rạch nội đồng. Các thông số thiết kế được thực nghiệm trên mô hình trong phòng thí nghiệm, để xác định bề rộng bãi rễ cây mắm thích hợp và mức độ giảm chiều cao sóng. Kết quả thiết kế được ứng dụng xây dựng thí điểm kè sinh thái để bảo vệ đoạn kênh Lương Thế Trân (Cà Mau) đang bị xói lở do dòng triều và sóng tàu. Sau hơn 2 năm xây dựng kết quả cho thấy hiệu quả của kè sinh thái sử dụng hệ sinh thái cấy mắm đã phát huy tác dụng, có khả năng bảo vệ chống xói lở cho đoạn kênh dài 225m.

16:00
Mô phỏng và phân tích diễn tiến cấu trúc xoáy trong nước nhảy trên đáy nhám sử dụng phương pháp Liutex/Rortex

ABSTRACT. Hiện tượng nước nhảy là vấn đề thủy lực khá thú vị và phức tạp, nó được sử dụng nhiều trong thực tiễn để tiêu năng công trình thủy lợi-thủy điện. Với nước nhảy trên đáy nhám, qua thí nghiệm, nhiều đặc tính của nước nhảy đã được nghiên cứu như: độ sâu sau nước nhảy y2, chiều dài nước nhảy Lj. Tuy nhiên việc hiểu về diễn tiến cấu trúc xoáy trong nước nhảy đáy nhám là một thách thức lớn đối với thực nghiệm và lý thuyết. Nghiên cứu này đã mô phỏng nước nhảy trên đáy nhám bằng mô hình thủy lực Flow-3D. Với các kết quả thu được, nhóm tác giả đã sử dụng một số phương pháp nhận diện xoáy để làm rõ diễn tiến cấu trúc xoáy trong nước nhảy đáy nhám. So với tiêu chí Q, phương pháp Liutex/Rortex hiệu quả hơn trong việc nhận diện xoáy. Diễn tiến hình thành, phát triển và phá vỡ của cấu trúc xoáy tại chân nước nhảy và khu vực đáy nhám đã phân tích và làm sáng tỏ. Kết quả cung cấp thêm hiểu biết về hiện tượng nước nhảy.

16:20
Application of hydraulic modelling for flow simulation of Tich – Bui river basin

ABSTRACT. The Tich – Bui river basin is located in the western part of Ha Noi city. This river basin is limited by Da River, Red River and Day River. The rainfall is formed in the basin mainly from Ba Vi Mountain Range and inland areas on the west side of Day river. This is a small river but it has complex hydrodynamic characteristics of the flow. So, in this work, the author uses hydraulic software to simulate the flow on river basin formed by rain. On that basis, some specific characteristics of this river basin also have been identified.

16:40
Ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo trong hệ thống ổn định độ sâu phương tiện lặn tự hành

ABSTRACT. Trong bài báo này hệ thống ổn định độ sâu phương tiện lặn không người lái sử dụng mạng nơ ron được nghiên cứu. Hai mạng nơ ron nhiều lớp truyền thẳng được sử dụng. Mạng nơ ron đầu được sử dụng để xấp xỉ động lực học phương tiện lặn. Mạng nơ ron còn lại đóng vai trò của bộ điều khiển. Các mạng nơ ron được luyện trong chế độ online để đối phó với các thay đổi động lực học của phương tiện. Một phiếm hàm mục tiêu được sử dụng trong tính toán các tác động điều khiển. Hoạt động và ổn định của hệ thống được đánh giá thông qua mô phỏng trong Matlab. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống ổn định độ sâu được đề xuất có khả năng giữ PTLTH ở độ sâu cho trước và có thể được áp dụng trong các hệ thống thực tế.

15:20-17:00 Session 5J: Mechanics of Machinery 3
15:20
Phương pháp động học 3D và con đường phát triển sáng tạo các truyền động bánh răng

ABSTRACT. Để đáp ứng yêu cầu cao của các hệ thống thiết bị hiện đại được điều khiển số và di động, ngày nay cần đổi mới các loại truyền động bánh rắng, như triệt tiêu khe hở cạnh răng, rút nhỏ nhiều lần kích cỡ, giảm thiểu tổn thất ma sát. Các kết quả của tác giả về phương pháp động học 3D đã tạo điều kiện thuận lợi để giải nhiều loại bài toán quan trọng trong lý thuyết ăn khớp bánh răng không gian. Trên cơ sở các lời giải đó đã xây dựng được các tiêu chí định hướng phát triển đổi mới các loại truyền động bánh răng.

15:40
Bộ điều khiển bù sai số cho robot gia công phay

ABSTRACT. Bài báo trình bày phương pháp điều khiển robot cấu trúc chuỗi nỗi tiếp gia công phay bằng bộ điều khiển động lực học ngược kết hợp vòng ngoài PD hoặc PID (bộ điều khiển Inverse Dynamics + PD hoặc Inverse Dynamics + PID) có hiệu chuẩn bù sai số tính toán lực cắt trong quá trình phay. Thành phần lực suy rộng của lực cắt trong phương trình vi phân chuyển động robot luôn biến đổi, khó xác định chính xác. Bởi vì lực cắt là lực sinh ra tại thời điểm cắt, tại vùng tiếp xúc giữa phôi và dụng cụ, lực cắt phụ thuộc vào chế độ cắt, thông số hình học lớp cắt, điều kiện cắt... Bài báo thiết lập bộ điều khiển động lực học ngược kết hợp vòng ngoài PD hoặc PID và có thêm một khối hiệu chuẩn để bù sai lệch lực cắt giữa thực tế và tính toán theo công thức thực nghiệm. Lực cắt tại mỗi thời điểm gia công ở khối hiệu chuẩn được xác định dựa trên phương trình vi phân chuyển động robot. Để đánh giá hiệu quả (thời gian hội tụ, độ chính xác) của bộ điều khiển đề xuất bằng cách so sánh kết quả mô phỏng số giữa bộ điều khiển có hiệu chuẩn lực cắt với bộ điều khiển thường ở mỗi thời điểm gia công với giả thiết mô hình động lực được xác định chính xác. Kết quả mô phỏng số cho phép đánh giá trực quan, đảm bảo tin cậy và góp phần vào việc thiết kế, chế tạo và áp dụng bộ điều khiển được nghiên cứu cho gia công phay, giúp nâng cao chất lượng bề mặt gia công.

16:00
Nghiên cứu tính toán thiết kế bánh răng bằng vật liệu nhựa

ABSTRACT. Trong nội dung bài báo này, trình bày các nghiên cứu về lựa chọn vật liệu, các dạng hỏng, chỉ tiêu tính, tính toán bánh răng trụ từ vật liệu nhựa theo các tiêu chuẩn khác nhau và áp dụng tính toán cụ thể cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng trong máy sạ lúa dựa theo điều kiện đảm bảo độ bền tiếp xúc và uốn theo các chỉ tiêu tính. Ngoài ra còn tính toán nhiệt độ bánh răng trong quá trình làm việc. Kết quả nghiên cứu biển diễn dạng bảng, công thức và hình ảnh. Dùng phần mềm CAD để mô hình hóa bánh răng. Từ các kết quả này, có cơ sở để chọn sơ bộ kích thước bánh răng nhựa trong các máy nông nghiệp.

16:20
Điều khiển theo dõi quỹ đạo Bézier cho robot đa hướng bánh xe mecanum
PRESENTER: Thanh Nguyen Thi

ABSTRACT. Robot tự hành đa hướng với bánh xe mecanum có khả năng chuyển động linh hoạt trong các không gian chật hẹp, do đó loại robot này được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp. Tuy nhiên, bánh xe mecanum có rung động cao và xảy ra hiện tượng trượt ở các con lăn trên bánh xe dẫn đến tính ổn định của robot không cao. Để đảm bảo robot chuyển động theo dõi quỹ đạo với sai số nhỏ và ổn định. Trong bài báo này, chúng tôi tiến hành thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái tuyến tính có tham số biến đổi theo thời gian cho robot tự hành bánh xe mecanum. Đầu tiên, mô hình sai số động học của robot được thiết lập. Trên cơ sở đó tuyến tính hóa để phát triển bộ điều khiển phản hồi trạng thái tuyến tính. Các tham số của bộ điều khiển biến đổi theo thời gian được xác định thông qua vận tốc và vận tốc góc mong muốn của robot. Các kết quả mô phỏng xác minh hiệu quả điều khiển theo dõi quỹ đạo Bézier của robot với sai số nhỏ.

16:40
Ứng dụng Đại số gia tử trong điều khiển robot gia công cơ khí

ABSTRACT. Việc ứng dụng robot vào gia công cơ khí đã và đang ngày càng được quan tâm nghiên cứu vì nó đem lại những lợi ích đáng kể so với các máy thông thường. Tuy nhiên, việc điều khiển robot trong gia công cơ khí là khá khó khăn do cấu trúc phức tạp của nó. Các phương pháp điều khiển thông thường dựa trên mô hình động lực gặp khó khăn trong việc thiết lập chính xác mô hình động lực của robot. Với robot gia công cơ khí thì càng khó bởi các yếu tố động lực của hệ thống robot gia công cơ khí không những phức tạp về kết cấu mà còn thường thay đổi bất định. Áp dụng logic mờ vào điều khiển robot có thể giải quyết được những khó khăn đó. Tuy nhiên, việc áp dụng logic mờ còn tồn tại một số vấn đề cần giải quyết, đó là logic mờ không thể hiện được mối quan hệ rõ của các biến ngôn ngữ, việc kết hợp hệ luật hợp thành và tính độ phụ thuộc của hệ luật khá phức tạp. Nhằm mục đích khắc phục những khó khăn đó, bài báo này trình bày việc áp dụng đại số gia tử vào điều khiển robot khi gia công cơ khí. Bên cạnh đó, những kết quả của bộ điều khiển mờ cũng được dẫn ra để so sánh với những kết quả thu được từ bộ điều khiển đại số gia tử.