Tài liệu Chẩn đoán tổn hao lực căng cáp cho trụ angten sử dụng đáp ứng trở kháng có xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA Ĉ2¬11*Ӑ&ĈĂ1*.+2$ CHҬ1Ĉ2È17ӘN HAO LӴ&&Ă1*&È3&+275Ө ANTEN SӰ DӨ1*ĈÈ3ӬNG TRӢ .+È1*&Ï;e7ĈӂN Ҧ1++ѬӢNG CӪA NHIӊ7ĈӜ Chuyên ngành: Kӻ thuұt Xây dӵng Mã sӕ: 8580201 LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ TP. HӖ &+Ë0,1+WKiQJQăP &Ð1*75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI: 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ± Ĉ+4*73+&0 Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: PGS.TS. Hӗ Ĉӭc Duy Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: PGS.TS. NguyӉn TrӑQJ3Kѭӟc Cán bӝ chҩm nhұn xét 2: PGS. TS. NguyӉQ9ăQ+LӃu LuұQ YăQ WKҥF Vƭ ÿѭӧc bҧo vӋ tҥL 7UѭӡQJ Ĉҥi hӑF %iFK .KRD Ĉ+4* 73+&0QJj\WKiQJQăP (trӵc tuyӃn). Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm: 3*676/ѭѫQJ9ăQ+ҧi Chӫ tӏch 2. TS. NguyӉn Hӗng Ân 7KѭNê 3. PGS.TS. NguyӉn TrӑQJ3Kѭӟc Phҧn biӋn 1 4. PGS.TS. NguyӉQ9ăQ+LӃu Phҧn biӋn 2 5. PGS.TS. Hӗ Ĉӭc Duy Ӫy viên CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG 3*676/ѬѪ1*9Ă1+ҦI 75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG i ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA Ĉӝc lұp ± Tӵ do ± Hҥnh phúc NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ Ĉ2¬11*Ӑ&ĈĂ1*.+2$ Hӑ và tên hӑc viên: MSHV: 1970078 1Jj\WKiQJQăPVLQK 1ѫLVLQKĈӗng Nai Chuyên ngành: Mã sӕ: 8580201 Kӻ Thuұt Xây Dӵng ,7Ç1Ĉӄ TÀI: ChҭQÿRiQWәn hao lӵFFăQJFiSFKRWUө anten sӱ dөQJÿiSӭng trӣ NKiQJFy[pWÿӃn ҧnh Kѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ. II. NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG: 1. Tìm hiӇXÿiSӭng trӣ NKiQJFѫ± ÿLӋQYjSKѭѫQJSKiSFKҭQÿRiQKѭKӓng kӃt cҩu sӱ dөQJÿiSӭng trӣ kháng. 2. Mô phӓng mүu dҫP QK{P ÿӇ VR ViQK ÿiS ӭng trӣ kháng giӳa mô phӓng và thӵc nghiӋm. Tӯ ÿyÿiQKJLiÿӝ tin cұy cӫDSKѭѫQJSKiSP{SKӓng. 3. Mô phӓng vùng neo cáp thӵc tӃ cӫa mӝt trө anten, vӟLKѭKӓng là tәn hao lӵFFăQJGk\ cáp và Fy[pWÿӃn ҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ. Tӯ ÿyÿiQKJLiWәn hao lӵFFăQJFiSNKLORҥi bӓ ҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ. III. NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 22/ 02/ 2021 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 05/ 08/ 2021 V. CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: PGS.TS. Hӗ Ĉӭc Duy 7S+&0QJj\WKiQJQăP CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN PGS.TS. HӖ ĈӬC DUY CHӪ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO 3*676/ѬѪ1*9Ă1+ҦI 75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG ii LӠI CҦ0Ѫ1 ĈӇ hoàn thành luұQYăQQj\W{L[LQFҧPѫQWKҫ\Kѭӟng dүn PGS.TS. Hӗ Ĉӭc Duy ÿmWұQWuQKKѭӟng dүn cung cҩp kiӃn thӭc trong suӕt quá trình làm luұQYăQ Ĉӗng thӡLW{LFNJQJUҩt biӃWѫQJLDÿuQKEҥQEqÿmWҥRÿLӅu kiӋQÿӇ tôi có thӇ hoàn thành luұQYăQÿ~ng theo kӃ hoҥch. Trong luұQYăQNK{QJWKӇ tránh khӓi sai sót, rҩt mong nhұQÿѭӧc sӵ thӭ lӛi cӫa quý Thҫy Cô và các bҥn. 7S+&0QJj\WKiQJQăP HӐC VIÊN CAO HӐC ĈRjQ1JӑFĈăQJ.KRD iii TÓM TҲT CHҬ1Ĉ2È17ӘN HAO LӴ&&ĂNG CÁP CHO TRӨ ANTEN SӰ DӨNG ĈÈ3ӬNG TRӢ .+È1*&Ï;e7ĈӂN Ҧ1++ѬӢNG CӪA NHIӊ7ĈӜ HiӋn nay, ngày càng có nhiӅu các công trình trө DQWHQÿѭӧc xây dӵng. VҩQÿӅ ÿiQJTXDQWkPӣ ÿk\OjVӵ tәn hao lӵFFăQJFiSWURQJGk\FiSVӁ gây ra nhӳng sӵ cӕ, ҧnh KѭӣQJÿӃn tuәi thӑ cӫa công trình. Trong nghiên cӭXQj\SKѭѫQJSKiSWUӣ NKiQJÿѭӧc ÿӅ xuҩWÿӇ chҭQÿRiQWәn hao lӵFFăQJGk\FiSFy[pWÿӃn yӃu tӕ nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡng. Ĉҫu tiên, mүu dҫPQK{Pÿѭӧc mô phӓQJÿӇ VRViQKÿiSӭng trӣ kháng giӳa mô phӓng và thӵc nghiӋm, tӯ ÿyÿiQKJLiÿӝ tin cұy cӫDSKѭѫQJSKiSP{SKӓng. Thӭ hai, mӝt vùng neo cáp cӫa trө anten thӵc tӃ ÿѭӧc mô phӓng vӟi nhiӅu mӭFÿӝ tәn hao lӵFFăQJGk\FiS và sӵ WKD\ÿәi cӫa nhiӋWÿӝ. Tӯ ÿyWәn hao lӵFFăQJFiSYjVӵ ҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ÿӃQÿiSӭng trӣ NKiQJÿѭӧFÿiQKJLi7URQJQJKLrQFӭXQj\SKѭѫQJSKiSORҥi bӓ ҧnh Kѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ÿӃQÿiSӭng trӣ NKiQJFNJQJÿѭӧc sӱ dөng. Thӭ ba, mӝt mô hình sӱ dөng vұt liӋu cҧm biӃQ0)&ÿӇ chҭQÿRiQWәn hao lӵFFăQJGk\FiSWURQJYQJQHRFy [pWÿӃn ҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ÿѭӧc phát triӇn. Cuӕi cùng, tính hiӋu quҧ cӫDSKѭѫQJ SKiSÿӅ xuҩt tiӃp tөc nghiên cӭu và áp dөng cҧ hai mô hình vào thӵc tӃ ÿѭӧc thҧo luұn. iv ABSTRACT CABLE FORCE MONITORING FOR GUYED MAST STRUCTURES USING IMPEDANCE RESPONSES CONSIDERING TEMPERATURE EFFECT. Nowadays, more and more guyed masts have been built. The issue is that the loss of cable tension causes problems, affecting the structural life. In this study, the proposed impedance-based SHM method for cable force monitoring in guyed mast structures with considering temperature effect is proposed. Firstly, an aluminum beam is simulated to compare the impedance response between simulation and experiment. Thereby, the reliability of the impedance simulation is evaluated. Secondly, a cable anchorage system is simulated with damages as the loss of cable force and temperature change. The effects of the loss of cable force and temperature change on impedance response are also examined. Thirdly, a new model using MFC sensor is developed to monitoring the loss of cable force with temperature change. Finally, the effectiveness and feasibility of the developed models are discussed for applying in practice. v LӠ,&$0Ĉ2$1 7{L[LQFDPÿRDQFiFcông viӋc trong luұQYăQWKҥFVƭQj\GRFKtQKW{LWKӵc hiӋn Gѭӟi sӵ Kѭӟng dүn khoa hӑc cӫa PGS.TS Hӗ Ĉӭc Duy. Các kӃt quҧ trong luұQYăQOjKRjQWRjQÿ~QJYӟi sӵ thұWYjFKѭDÿѭӧc công bӕ ӣ các nghiên cӭu khác, ngoҥi trӯ các kӃt quҧ OLrQTXDQÿӃn luұQYăQ ÿmÿѭӧc trích dүn trong phҫn tài liӋu tham khҧo. Tôi xin chӏu hoàn toàn trách nhiӋm vӅ các công viӋFÿmWKӵc hiӋn cӫa mình. 7S+&0QJj\WKiQJQăP HӐC VIÊN CAO HӐC ĈRjQ1JӑFĈăQJ.KRD vi MӨC LӨC NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ ............................................................................... i LӠI CҦ0Ѫ1 ................................................................................................................. ii TÓM TҲT ...................................................................................................................... iii ABSTRACT ................................................................................................................... iv LӠ,&$0Ĉ2$1 ........................................................................................................... v MӨC LӨC ...................................................................................................................... vi DANH MӨC CÁC BҦNG........................................................................................... viii DANH MӨC CÁC HÌNH .............................................................................................. x DANH MӨC CÁC CHӲ VIӂT TҲT .......................................................................... xv DANH MӨC CÁC KÝ HIӊU ..................................................................................... xvi &+ѬѪ1**,ӞI THIӊU............................................................................................ 1 Ĉһt vҩQÿӅ .............................................................................................................. 1 1.2. Mөc tiêu và nӝi dung nghiên cӭu .......................................................................... 3 1.2.1. Mөc tiêu nghiên cӭu ....................................................................................... 3 1.2.2. Nӝi dung nghiên cӭu ...................................................................................... 4 ĈӕLWѭӧng và phҥm vi nghiên cӭu ......................................................................... 4 ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu ..................................................................................... 4 1.3.2. Phҥm vi nghiên cӭu ........................................................................................ 4 1.4. Tính cҫn thiӃWYjêQJKƭDWKӵc tiӉn cӫa nghiên cӭu ............................................... 4 1.5. Cҩu trúc luұQYăQ ................................................................................................... 5 &+ѬѪ1*7ӘNG QUAN .......................................................................................... 6 2.1. Tình hình nghiên cӭXSKѭѫQJSKiSWUӣ kháng ӣ Qѭӟc ngoài ................................ 6 2.2. Tình hình nghiên cӭXSKѭѫQJSKiSWUӣ kháng tҥi ViӋt Nam .............................. 12 2.3. Tәng kӃt ............................................................................................................... 14 &+ѬѪ1*&Ѫ SӢ LÝ THUYӂT ............................................................................ 15 3.1. Vұt liӋXiSÿLӋn .................................................................................................... 15 3.1.1. Giӟi thiӋu ...................................................................................................... 15 3.1.2. Vұt liӋXiSÿLӋn PZT..................................................................................... 15 ĈiSӭng trӣ kháng ............................................................................................... 17 3.3. Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫDSKѭѫQJSKiSWUӣ kháng .............................................. 19 3.4. ChӍ sӕ ÿiQKJLiVӵ KѭKӓng cӫa kӃt cҩu .............................................................. 19 3.4.1. ChӍ sӕ MAPD (Mean Absolute Percentage Deviation) ............................... 19 vii 3.4.2. Nhұn biӃWKѭKӓng ........................................................................................ 19 3KѭѫQJSKiSEҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ............................................................ 20 ѬXÿLӇm và hҥn chӃ cӫDSKѭѫQJSKiSWUӣ kháng ................................................ 22 ѬXÿLӇm ........................................................................................................ 22 1KѭӧFÿLӇm .................................................................................................. 22 3.7. Công cө nghiên cӭu ± Phҫn mӅm ANSYS .......................................................... 23 3.7.1. Giӟi thiӋu ...................................................................................................... 23 3.7.2. Ӭng dөng ...................................................................................................... 23 3.7.3. XuҩWÿiSӭng trӣ kháng trong ANSYS APDL ............................................. 23 &+ѬѪ1*%¬,72È1ӬNG DӨNG ...................................................................... 25 4.1. Sӵ phө thuӝc nhiӋWÿӝ cӫa các loҥi vұt liӋu ......................................................... 25 4.1.1. Sӵ phө thuӝc nhiӋWÿӝ cӫa nhôm vj thpp ..................................................... 25 4.1.2. Sӵ phө thuӝc nhiӋWÿӝ cӫa vұt liӋu iSÿLӋn PZT .......................................... 26 ĈһFWUѭQJYұt liӋu cӫa mô hình khi nhiӋWÿӝ WKD\ÿәi ......................................... 30 4.3. Bài toán 1: Dҫm nhôm ......................................................................................... 35 4.3.1. Thông sӕ mô hunh ......................................................................................... 36 4.3.2. Mô phӓng dҫm nhôm.................................................................................... 37 4.3.3. Nhұn xpt vj kӃt luұn bji toin ....................................................................... 40 4.4. Bji toin 2: Vng neo cip .................................................................................... 41 4.4.1. Thông sӕ mô hunh ......................................................................................... 44 4.4.2. KӃt quҧ mô phӓng ........................................................................................ 45 &+ѬѪ1*%¬,72È10Ӣ RӜNG ........................................................................ 59 5.1. Micro Fiber Composite (MFC) ........................................................................... 59 5.1.1. Giӟi thiӋu ...................................................................................................... 59 5.1.2. ҦQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ ÿӕi vӟi vұt liӋu MFC............................................. 60 5.2. Bài toán: Vùng neo cáp ± sӱ dөng cҧm biӃn MFC.............................................. 70 5.2.1. Thông sӕ mô hình ......................................................................................... 71 5.2.2. KӃt quҧ mô phӓng ........................................................................................ 72 ĈiQKJLiVӵ hiӋu quҧ cӫa bài toán mӣ rӝng so vӟi bài toán ӭng dөng ............... 84 &+ѬѪ1*.ӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ .............................................................. 88 6.1. KӃt luұn................................................................................................................ 88 6.2. KiӃn nghӏ ............................................................................................................. 88 TÀI LIӊU THAM KHҦO............................................................................................ 90 LÝ LӎCH TRÍCH NGANG ......................................................................................... 96 viii DANH MӨC CÁC BҦNG B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u nhôm ͧ cic mͱc nhi͏Wÿ͡ ................................................. 30 B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u thpp ͧ cic mͱc nhi͏Wÿ͡ ................................................... 30 o B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa PZT-5A ͧ 10 C .......................................................... 31 o B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa PZT-5A ͧ 20 C ........................................................ 31 o B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa PZT-5A ͧ 26.5 C ....................................................... 32 o B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa PZT-5A ͧ 30 C ........................................................ 33 o B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa PZT-5A ͧ 40 C ........................................................ 34 o B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa PZT-5A ͧ 49 C ........................................................ 34 B̫ng 4.9. So siQKÿ͑nh trͧ khing giͷa mô ph͗ng vj th͹c nghi͏m ͧ nhi͏Wÿ͡ 80F ....... 39 B̫ng 4.10. CiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao l͹FFăQJGk\Fip .................................................. 45 B̫ng 4.11. K͇t qu̫ FiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao l͹FFăQJGk\FiSWURQJPL͉n t̯n s͙ 30-35 kHz ........................................................................................................................ 47 B̫QJ&iFWU˱ͥng hͫp không t͝n hao l͹c FăQJFiSNK̫o sát theo nhi͏Wÿ͡ .......... 48 B̫ng 4.13. B̫QJVRViQKÿ͑QKÿiSͱng trͧ kháng ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡.......................... 49 B̫ng 4.14. K͇t qu̫ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiSEQKL͏Wÿ͡ EFS ............... 52 B̫QJ&iFWU˱ͥng hͫp t͝n hao l͹c ͱng sṷWWU˱ͣc kh̫o sát theo nhi͏Wÿ͡ ............ 52 B̫ng 4.16. B̫ng so ViQKÿiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao .......................... 54 B̫ng 4.17. K͇t qu̫ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJ()6FKRFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ........... 57 B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa MFC ͧ 100C .............................................................. 67 B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa MFC ͧ 200C .............................................................. 67 B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa MFC ͧ 26.50C ........................................................... 68 B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa MFC ͧ 300C .............................................................. 69 B̫QJĈ̿FWU˱QJY̵t li͏u cͯa MFC ͧ 400C .............................................................. 70 B̫ng 5.6. K͇t qu̫ FiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao l͹FFăQJGk\FiS&WURQJPL͉n t̯n s͙ 10-15 kHz ........................................................................................................................ 73 B̫ng 5.7. B̫QJVRViQKÿ͑nKÿiSͱng trͧ kháng ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡............................ 75 B̫ng 5.8. K͇t qu̫ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiSEQKL͏Wÿ͡ EFS ................. 78 B̫ng 5.9. B̫QJVRViQKÿiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ............................ 80 ix B̫ng 5.10. K͇t qu̫ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJ()6FKRFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ........... 84 B̫ng 5.11. B̫ng so sánh ch͑ s͙ 0$3'WU˱ͥng hͫp ch͑ có t͝n hao l͹FFăQJGk\FiS không có s͹ bi͇n thiên cͯa nhi͏Wÿ͡ giͷa PZT và MFC ................................................. 85 B̫ng 5.12. B̫ng so sánh ch͑ s͙ 0$3'WU˱ͥng hͫp không có t͝n hao l͹FFăQJGk\FiS ch͑ có s͹ bi͇n thiên cͯa nhi͏Wÿ͡ giͷa PZT và MFC...................................................... 85 B̫ng 5.13. B̫ng so sánh ch͑ s͙ 0$3'WU˱ͥng hͫp có t͝n hao l͹FFăQJGk\FiS và s͹ bi͇n thiên cͯa nhi͏Wÿ͡ giͷa PZT và MFC ........................................................... 85 x DANH MӨC CÁC HÌNH Hình 1.1. Trͭ anten s͵ dͭng dây cáp ± Ngu͛n: https://www.vienthonganhminh.com .... 1 Hình 1.2. Tr̩m thu phát sóng BTS s͵ dͭng dây cáp ± Ngu͛n: HuǤnh (2017) [51] ........ 2 Hình 1.3. C͡t anten có thang gi̹ng b͓ gãy t̩L9ăQ@ ................................................................................................. 21 +uQKéW˱ͧng cͯDSK˱˯QJSKiS()6ÿ͙i vͣLWU˱ͥng hͫp x̫\UDK˱K͗ng Ngu͛Q/˱X>@ ................................................................................................. 21 +uQK/˱Xÿ͛ thu̵WWRiQSK˱˯QJSKiSEQKL͏Wÿ͡ EFS .......................................... 22 +uQK0{ÿXQÿjn h͛i cͯa nhôm vj thpp theo nhi͏Wÿ͡ ± Ngu͛Q/˱X>@ 25 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa s11E theo nhi͏Wÿ͡ ....................................................... 26 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa s12E theo nhi͏Wÿ͡ ..................................................... 27 E +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa s33 theo nhi͏Wÿ͡ ..................................................... 27 E +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa s55 theo nhi͏Wÿ͡ ..................................................... 27 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa d15 theo nhi͏Wÿ͡ ...................................................... 28 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa d31 theo nhi͏Wÿ͡ ...................................................... 28 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa d33 theo nhi͏Wÿ͡ ...................................................... 29 T +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa H11 theo nhi͏Wÿ͡ ...................................................... 29 T +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa H 33 theo nhi͏Wÿ͡ .................................................... 30 Hình 4.11. M̳u d̯m nhôm thí nghi͏m ± Ngu͛n: Baral và c͡ng s͹ (2019) [40] ........... 36 Hình 4.12. Máy phân tích trͧ kháng HP 4194A ± Ngu͛Q/˱X>@ ................. 37 Hình 4.13. Mô hunh d̯m nhôm trong ANSYS APDL ...................................................... 37 Hình 4.14. Mô hunh d̯PQK{Pÿ˱ͫc chia nh͗ ph̯n t͵ trong ANSYS APDL ................ 37 xi Hình 4.15. So siQKÿiSͱng trͧ khing giͷa mô ph͗ng vj th͹c nghi͏m ͧ nhi͏Wÿ͡ 80F 38 Hình 4.16. Bi͋Xÿ͛ so sinh ciFÿ͑nh trͧ khing giͷa mô ph͗ng vj th͹c nghi͏m .......... 39 Hình 4.17. ĈiSͱng trͧ khing cͯa d̯m nhôm tͳ mô ph͗ng.......................................... 40 +uQKĈiSͱng trͧ khing cͯa d̯m nhôm tͳ th͹c nghi͏m...................................... 40 Hình 4.19. T͝ng th͋ trͭ tháp anten Cà Mau 333 ........................................................... 41 Hình 4.20. M̿t c̷t ngang hình tam giác cͯa c͡t thép ................................................... 42 Hình 4.21. Hình ̫nh th͹c t͇ vùng neo dây cáp .............................................................. 42 Hình 4.22. Chi ti͇WWăQJÿ˯Fͯa dây cip......................................................................... 43 Hình 4.23. Chi ti͇WWăQJÿ˯ÿ˱ͫc g̷n PZT cͯa dây cip................................................. 44 Hình 4.24. Mô ph͗ng chi ti͇t vng ḽ\ÿiSͱng trͧ khing cͯa dây cip ........................ 45 +uQKĈiSͱng trͧ kháng cͯa dây cáp trong mi͉n t̯n s͙ 0-100 kHz .................... 46 +uQKĈiSͱng trͧ kháng cͯa dây cáp trong mi͉n t̯n s͙ 30-35 kHz .................... 46 Hình 4.27. Ch͑ s͙ MAPD cͯa dây cáp trong mi͉n t̯n s͙ 30-35 kHz ............................ 47 +uQKĈiSͱng trͧ kháng ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡ WU˱ͥng hͫp t͝n hao T0 = 0% trong mi͉n t̯n s͙ 30-35 kHz .......................................................................................... 48 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 10o&ĺ7oC ................................... 49 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 20o&ĺ7oC ................................... 50 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 30o&ĺ7oC ................................... 50 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 40o&ĺ7oC ................................... 50 Hình 4.33. Bi͋Xÿ͛ ÿ͑QKÿiSͱng trͧ kháng ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6 .................................................................. 51 Hình 4.34. Bi͋Xÿ͛ ch͑ s͙ MAPD ͧ các mͱFQKLrWÿ͡ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯Qg pháp EFS .................................................................. 51 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ͧ 10oC trong mi͉n t̯n s͙ 30-35 kHz ........................................................................................................................ 53 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ͧ 40oC trong mi͉n t̯n s͙ 30-35 kHz ........................................................................................................................ 53 xii +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T1_10C .......................................................... 54 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T2_10C .......................................................... 54 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T3_10C .......................................................... 55 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T1_40C .......................................................... 55 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T2_40C .......................................................... 55 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T3_40C .......................................................... 56 Hình 4.43. Bi͋Xÿ͛ ÿ͑QKÿiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝QKDRWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6 ............................................................................................. 56 Hình 4.44. Bi͋Xÿ͛ ch͑ s͙ MAPD ͧ các mͱFQKLrWÿ͡ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6 .................................................................. 57 Hình 5.1. Các lͣp c̭u t̩o nên MFC ± Smart Material [57] ......................................... 59 Hình 5.2. Các hình d̩ng b͉ m̿t làm vi͏c cͯa v̵t li͏u MFC ± Smart Material [57] .... 59 Hình 5.3. MFC-d33 vͣLFiFÿL͏n c͹c xen kͅ: cách b͙ trí (trái) YjÿL͏QWU˱ͥng bên trong sͫi (ph̫i) ± Ngu͛n: Deraemaeker và c͡ng s͹ (2007) [26] .. 60 Hình 5.4. MFC-d31 vͣLFiFÿL͏n c͹c liên tͭc truy͉n th͙ng: cách b͙ trí (trái) YjÿL͏QWU˱ͥng bên trong sͫi (ph̫i) ± Ngu͛n: Deraemaeker và c͡ng s͹ (2007) [26] .. 60 Hình 5.5. Mô hình lͣp ho̩Wÿ͡ng cͯa c̫m bi͇n MFC - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 62 +uQK0RGXOHÿjQK͛i EL cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 62 +uQK0RGXOHÿjQK͛i ET cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 63 +uQK0RGXOHÿjQK͛i EZ cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 63 +uQK0RGXOHÿjQK͛i GLT cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 63 xiii +uQK0RGXOHÿjQK͛i GLZ cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 64 +uQK0RGXOHÿjQK͛i GTZ cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 64 Hình 5.12. H͏ s͙ 3RLVVRQȞLT cͯa v̵t li͏u MFC theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 64 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa d31 theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 65 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa d32 theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 65 +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa d33 theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 66 T +uQKĈ͛ th͓ s͹ bi͇n thiên cͯa H 33 theo nhi͏Wÿ͡ - Ngu͛n: Prasath và Arockiarajan (2015) [34]............................................................................. 66 Hình 5.17. Chi ti͇WWăQJÿ˯ÿ˱ͫc g̷n c̫m bi͇n MFC cͯa dây cáp C1 .......................... 71 Hình 5.18. M̿t c̷t A - A................................................................................................. 71 Hình 5.19. Mô ph͗ng chi ti͇t vng ḽ\ÿiSͱng trͧ khing cͯa dây cip C1 .................. 72 +uQKĈiSͱng trͧ kháng cͯa dây cáp C1 trong mi͉n t̯n s͙ 0-100 kHz............... 72 +uQKĈiSͱng trͧ kháng cͯa dây cáp C1 trong mi͉n t̯n s͙ 10-15 kHz............... 73 Hình 5.22. Ch͑ s͙ MAPD cͯa dây cáp C1 trong mi͉n t̯n s͙ 10-15 kHz ....................... 74 +uQKĈiSͱng trͧ kháng ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡ WU˱ͥng hͫp t͝n hao T0 = 0% trong mi͉n t̯n s͙ 10-15 kHz .......................................................................................... 75 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 100&ĺ70C ................................... 76 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 200&ĺ70C ................................... 76 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿip ͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 300&ĺ70C ................................... 76 +uQKĈiSͱng trͧ kháng YjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T0 400&ĺ70C ................................... 77 Hình 5.28. Bi͋Xÿ͛ ÿ͑nKÿiSͱng trͧ kháng ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6 .................................................................. 77 xiv Hình 5.29. Bi͋u ÿ͛ ch͑ s͙ MAPD ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6 .................................................................. 78 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ͧ 100C trong mi͉n t̯n s͙ 10-15 kHz ........................................................................................................................ 79 Hình ĈiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝n hao ͧ 400C trong mi͉n t̯n s͙ 10-15 kHz ........................................................................................................................ 80 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T1_10C .......................................................... 81 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T2_10C .......................................................... 81 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T3_10C .......................................................... 81 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱QKyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T1_40C .......................................................... 82 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱n KyDWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T2_40C .......................................................... 82 +uQKĈiSͱng trͧ NKiQJYjÿiSͱng trͧ kháng chu̱n hóa tr˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6FKRWU˱ͥng hͫp T3_40C .......................................................... 82 Hình 5.38. Bi͋Xÿ͛ ÿ͑QKÿiSͱng trͧ NKiQJFiFWU˱ͥng hͫp t͝QKDRWU˱ͣc và sau khi s͵ dͭQJSK˱˯QJSKiS()6 ............................................................................................. 83 Hình 5.39. Bi͋Xÿ͛ ch͑ s͙ MAPD ͧ các mͱc nhi͏Wÿ͡ WU˱ͣc và sau khi s͵ dͭng SK˱˯QJSKáp EFS ........................................................................................................... 83 Hình 5.40. So sánh ch͑ s͙ 0$3'WU˱ͥng hͫp ch͑ có t͝n hao l͹FFăQJFiS không có s͹ bi͇n thiên cͯa nhi͏Wÿ͡ giͷa PZT và MFC ................................................. 86 Hình 5.41. So sánh ch͑ s͙ 0$3'WU˱ͥng hͫp không có t͝n hao l͹FFăQJGk\FiS ch͑ có s͹ bi͇n thiên cͯa nhi͏Wÿ͡ giͷa PZT và MFC...................................................... 86 Hình 5.42. So sánh ch͑ s͙ 0$3'WU˱ͥng hͫp có t͝n hao l͹FFăQJGk\FiS và s͹ bi͇n thiên cͯa nhi͏Wÿ͡ giͷa PZT và MFC ........................................................... 87 xv DANH MӨC CÁC CHӲ VIӂT TҲT APDL The ANSYS Parametric Design Language: ngôn ngӳ thiӃt kӃ tham sӕ ANSYS CC Correlation Coefficient: hӋ sӕ WѭѫQJTXDQ CCD &RUUHODWLRQ&RHIILFLHQW'HYLDWLRQÿӝ lӋch hӋ sӕ WѭѫQJTXDQ EMI ElectroMechanical Impedance: trӣ NKiQJFѫ-ÿLӋn GUI Graphic User Interface: giao diӋQÿӗ hӑDQJѭӡi dùng MAPD Mean Absolute Percentage Deviation: trӏ tuyӋWÿӕi tӹ lӋ ÿӝ lӋch trung bình MLP MultiLayer Perceptron: perceptron nhiӅu lӟp PZT Lead Zirconate Titanate (Pb, Zorconi, Titan): tҩm vұt liӋXiSÿLӋn chì MFC Micro Fiber Composites: tҩm vұt liӋXiSÿLӋn liên hӧp SHM Structural Health Monitoring: chҭQÿRiQVӭc khӓe kӃt cҩu BTS Base Transceiver Station: trҥPWKXSKiWVyQJGLÿӝng UFM 8QLIRUP)LHOG0HWKRGSKѭѫQJSKiSWUѭӡng thӕng nhҩt RVE Representative Volume Element: phҫn tӱ khӕLOѭӧQJÿҥi diӋn FE Finite Element: phҫn tӱ hӳu hҥn xvi DANH MӨC CÁC KÝ HIӊU Sij vector biӃn dҥQJFѫKӑc Dj vector chuyӇn dӏFKÿLӋn E sijkl ma trұQÿӝ mӅPÿjQKӗi ӭng vӟi mӝWÿLӋQWUѭӡng bҩt biӃn d jkl ( kij ) ma trұn hҵng sӕ ÿLӋn môi H Tjk ma trұn hҵng sӕ ÿLӋn dung ӭng vӟi mӝWWUѭӡng ӭng suҩt bҩt biӃn Tkl vector ӭng suҩt Ek vector FѭӡQJÿӝ ÿLӋQWUѭӡng Y22E P{ÿXQÿjQKӗi cӫD3=70)&NKLÿLӋQWUѭӡng bҵng 0 H 33T hҵng sӕ ÿLӋn dung cӫa PZT (MFC) khi ӭng suҩt bҵng 0 d32 hҵng sӕ iSÿLӋn cӫa PZT khi ӭng suҩt bҵng 0 k sӕ Eѭӟc sóng wa chiӅu rӝng cӫa PZT (MFC) ha chiӅu dày cӫa PZT (MFC) la chiӅu dài cӫa PZT (MFC) Y Z  ÿӝ dүn nҥSFѫ-ÿLӋn Z Z  trӣ NKiQJFѫ-ÿLӋn Z S Z  trӣ NKiQJFѫFӫa kӃt cҩu Z a Z  trӣ NKiQJÿLӋn cӫa PZT (MFC) V Z  ÿLӋQiSÿҫu vào cho cҧm biӃn PZT (MFC) I Z  GzQJÿLӋQÿҫu vào cho cҧm biӃn PZT (MFC) Re ^Z Z ` phҫn thӵc cӫa trӣ NKiQJFѫ-ÿLӋn Im ^Z Z ` phҫn ҧo cӫa trӣ NKiQJFѫ-ÿLӋn xvii Z * Z  V Z ,V Z tín hiӋXWKXÿѭӧc tӯ PZT (MFC) trên kӃt cҩu khi xҧ\UDKѭKӓng * * ÿӝ lӋch chuҭn cӫDKDLÿiSӭng trӣ kháng Z Z  và Z Z  Z và Z * * giá trӏ trung bình cӫDKDLÿiSӭng trӣ kháng Z Z  và Z Z  E P{ÿXQÿjQKӗi U khӕLOѭӧng riêng G hӋ sӕ mҩWÿLӋn môi K hӋ sӕ cҧn 1 &+ѬѪ1* GIӞI THIӊU Ĉһt vҩQÿӅ Cùng vӟi sӵ phát triӇn cӫa xã hӝi thì nhu cҫu kӃt nӕLWUDRÿәi thông tin giӳa các vùng miӅn, các khu vӵc trӣ nên ngày càng cҫn thiӃWKѫQ9uYұy, viӋc xây dӵng các hӋ thӕng trө ÿLӋn, anten viӉn thông, trҥP%76ÿmYjÿDQJÿѭӧc triӇn khai rӝQJUmLĈһFÿLӇm chung cӫa nhӳQJF{QJWUuQKQj\OjFyÿӝ mҧnh lӟn, chӏu nhiӅXWiFÿӝng cӫDP{LWUѭӡng. Vӟi FiFÿһFÿLӇm này, viӋFÿҧm bҧo sӭc khӓe cho kӃt cҩu trong suӕt quá trình sӱ dөng là rҩt cҫn thiӃW'RÿyYӟi các trө anten sӱ dөng dây cáp làm kӃt cҩu chӏu lӵc thì viӋc kiӇm soát sӵ làm viӋc cӫa dây cáp, bҧo trì, bҧRGѭӥQJFNJQJQKѭÿiQKJLiVӵ tәQKDRKѭKӓng cӫa dây cáp là nhiӋm vө KjQJÿҫu. Hình 1.1 và Hình 1.2 thӇ hiӋn kӃt cҩu trө anten và trҥm thu phát sóng BTS sӱ dөng dây cáp làm kӃt cҩu chính cho công trình. Hình 1.1. Trͭ anten s͵ dͭng dây cáp ± Ngu͛n: https://www.vienthonganhminh.com