1 Trường Đại học Thủy lợi
3 Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
GIỚI THIỆU
Kết cấu khung, dầm với kích thước micro
được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống vi
cơ điện tử (Micro Electro Mechanical
Systems, viết tắt là MEMS) [1]. Do kích
thước nhỏ và phải chịu các tải trọng phức
tạp khi làm việc, các kết cấu này thường có
tỉ lệ độ võng so với kích thước của chúng là
khá lớn, nên yếu tố phi tuyến hình học cần
được đưa vào tính toán trong bài toán phân
tích khung, dầm kích thước micro. Trong
các nghiên cứu ban đầu, các tác giả đã sử
dụng các lý thuyết dầm cổ điển để mô hình
hóa kết cấu khung, dầm micro, tuy nhiên ảnh
hưởng của hiệu ứng kích thước nhỏ đã bị bỏ
qua [2, 3].
Bài toán uốn phi tuyến của dầm micro kể
đến kích thước nhỏ chịu tải trọng phân bố và
tải trọng tập trung được nghiên cứu ở đây. Lý
thuyết dầm Timoshenko và phương pháp
phần tử hữu hạn (PTHH) được sử dụng kết
hợp với phương pháp lặp Newton-Raphson.
Nhằm tránh hiện tượng “shear-locking”, các
hàm nội suy là các đa thức bậc ba và bậc hai
phụ thuộc lẫn nhau được sử dụng cho các
chuyển vị ngang và góc quay của mặt cắt
ngang tương ứng trong phần tử theo các giá
trị tại nút phần tử [4]. Lý thuyết ứng suất cặp
sửa đổi (Modified Couple Stress Theory
MCST) được sử dụng để tính tới hiệu ứng
kích thước nhỏ [5].