Kêu gọi hợp tác nghiên cứu

Thiết kế và kiểm tra tiêu chuẩn liên kết thép là một trong những chủ đề sôi động nhất trong giới học thuật và ngành kỹ thuật trong thập kỷ qua. Năm 2014, Đại học Kỹ thuật Czech tại Prague và công ty phần mềm IDEA StatiCa đã tạo ra một phương pháp thiết kế liên kết thép gọi là Phương pháp phần tử hữu hạn dựa trên cấu kiện (CBFEM).

Phương pháp này đã được xác minh và kiểm định thành công thông qua nhiều ví dụ kiểm chứng, nghiên cứu kiểm định và thử nghiệm thực tế. Phương pháp cũng được cộng đồng kỹ thuật áp dụng rộng rãi – các gói phần mềm dựa trên phương pháp CBFEM (IDEA StatiCa Connection, HILTI Profis Engineering) đang được hàng nghìn kỹ sư trên toàn thế giới sử dụng.

Chúng tôi hiện đang tìm kiếm đối tác nghiên cứu để tiếp tục và mở rộng việc xác minh và kiểm định phương pháp CBFEM theo tiêu chuẩn AISC, cũng như tiếp tục phát triển và cải tiến các mô hình vật liệu nền tảng.

Bộ môn kỹ thuật kết cấu của một trường đại học tại Hoa Kỳ, ưu tiên chuyên về thép, lý tưởng nhất là về liên kết. Đối tác nghiên cứu sẽ thực hiện một tập hợp các ví dụ xác minh và kiểm định, đồng thời đưa ra các khuyến nghị nhằm đảm bảo khả năng áp dụng tối đa theo tiêu chuẩn AISC. Các công việc xác minh được điều phối bởi nhóm của Giáo sư Wald tại CTU.  Tất cả các hỗ trợ cần thiết liên quan đến phần mềm sẽ được cung cấp bởi đội ngũ IDEA StatiCa.

Tất cả các công việc xác minh sẽ được IDEA StatiCa tài trợ dựa trên hợp đồng với đối tác nghiên cứu.

• Mô tả liên kết - hình ảnh, loại liên kết
• Mô tả mô hình giải tích - tính toán thủ công, giả thiết, các điều khoản từ AISC
• Mô tả mô hình CBFEM - cách thức hoạt động, sự khác biệt so với mô hình giải tích
• Xác minh mô hình CBFEM
• Phân tích độ nhạy – bảng và đồ thị cho các thông số khác nhau, ví dụ: cấp thép, tiết diện dầm, chiều dày bản mã đầu dầm, v.v. So sánh kết quả theo CBFEM và mô hình giải tích
• Kết luận – giải thích sự khác biệt (nếu có) do các đơn giản hóa trong mô hình giải tích, trục xoay, giả thiết ứng suất mối hàn, v.v.

Quá trình kiểm định và xác minh xác nhận rằng kết quả của phần mềm là chính xác. Xác minh là so sánh với phương pháp giải tích, thường được tích hợp trong một tiêu chuẩn (ví dụ: AISC 360-16). Kiểm định là so sánh mô hình số với thí nghiệm. Mô hình số thường có mức độ phức tạp cao, bao gồm các phi tuyến vật liệu và hình học. Kết quả của mô hình số được so sánh với kết quả của CBFEM. Các kết quả không cần phải trùng khớp hoàn toàn nhưng kết quả CBFEM phải đảm bảo an toàn. 

Hiện tại, bộ ví dụ xác minh toàn diện nhất được thực hiện cho Eurocode (EN1993-1-8:2005). Nhóm của Giáo sư Wald đã tổng hợp các xác minh và giải thích quan trọng nhất trong cuốn sách có tên "Component-based finite element design of steel connections". Sự hợp tác này nên hướng tới việc tạo ra một tài liệu tương tự cho AISC.

Các dự án R&D quan trọng nhất của chúng tôi trong những năm gần đây kết hợp sự xuất sắc học thuật và phát triển phần mềm để cung cấp các công cụ đổi mới cho các kỹ sư kết cấu. Chúng tôi đang xây dựng một mạng lưới chuyên gia quốc tế đóng góp vào việc tạo ra các công cụ tốt hơn cho kỹ thuật kết cấu.