Logo Nhóm chuyên môn Cầu và Công trình ngầm Cầu và Công trình ngầm Bridge & Tunnel Engineering · HUCE
Hướng nghiên cứu 02

Vi cơ học, đồng nhất hóa, composite và TPMS

Từ cấu trúc hạt, lỗ rỗng và vết nứt ở cấp vi mô đến tính chất hiệu dụng của vật liệu xây dựng: composite hạt độn cao, bê tông rỗng, vật liệu giòn và cấu trúc TPMS.

37 công bố36 bài báo1 sách2009⁠–⁠20268 người có công bố4 giảng viên đăng ký hướng2 đề tài

Tổng quan

Hướng này dùng các công cụ của cơ học vật liệu – đồng nhất hóa, phần tử rời rạc, trường pha, động lực học phân tử – để giải thích và dự báo ứng xử của vật liệu từ cấu trúc bên trong của nó. Các kết quả được công bố trên Composites Part B, International Journal of Solids and Structures, Journal of Rheology và Journal of Applied Mechanics [4, 28, 31, 37].

Các chủ đề nghiên cứu chính

Composite hạt độn cao và huyền phù

Ứng xử lưu biến của huyền phù hạt không keo trong chất lưu có ứng suất ngưỡng được nghiên cứu bằng thực nghiệm và lý thuyết: với cùng tỷ lệ thể tích hạt, mô đun đàn hồi và ứng suất ngưỡng của huyền phù hai cỡ hạt thấp hơn của huyền phù một cỡ hạt [2, 3, 4]. Các mô hình vi cơ học có xét độ chặt và cỡ hạt, cùng phương pháp mẫu đại diện hình thái (MRP), dự báo độ cứng hiệu dụng của composite hạt độn cao đa phân tán [28, 37].

Bê tông rỗng

Ứng xử phá hủy uốn và nén của bê tông rỗng được mô phỏng bằng phương pháp trường pha trên vi cấu trúc ngẫu nhiên, hiệu chỉnh bằng thí nghiệm [26, 34]. Phương trình thấm Kozeny–Carman được xấp xỉ cho bê tông xi măng rỗng, kết hợp giải tích với trí tuệ nhân tạo [27, 32]. Năm 2026, mô hình giải tích vi cơ học, mô phỏng trường pha và hồi quy ký hiệu được đối chiếu trên cùng một bộ thí nghiệm mới [33].

Phần tử rời rạc cho phá hủy vật liệu giòn và composite

Mô hình phần tử rời rạc được xây dựng cho phá hủy giòn khi kéo và nén, cho lan truyền vết nứt và cho hư hỏng của composite và vải khô [11, 16, 17]. Mô hình 3D mô phỏng bong tách mặt tiếp xúc trong thí nghiệm phân mảnh và sự phát triển vết nứt trong dầm bê tông [14, 23].

Vật liệu 2D, vật liệu rỗng và TPMS

Động lực học phân tử kết hợp vi cơ học xác định tính chất đàn hồi của graphene có khuyết tật lỗ rỗng và độ cứng hiệu dụng của vật liệu 2D chứa lỗ nano [20, 21]. Mô phỏng số, kiểm chứng bằng thí nghiệm trên mẫu PLA, cho thấy UHPC với cấu trúc gyroid dạng tấm có tính dị hướng thấp nhất trong các mạng TPMS được xét [31].

Đề tài và sách

Đề tài Nafosted về phân tách lớp và vết nứt trong composite bằng phần tử rời rạc 3D (2018⁠–⁠2019) và đề tài cấp Bộ về mô hình dự báo ứng xử cơ học của bê tông xi măng rỗng kết hợp trí tuệ nhân tạo (2023⁠–⁠2024) gắn trực tiếp với hướng này.

Danh mục giáo trình và sách →

Đề tài nghiên cứu (2)

Tên đề tài theo hồ sơ giảng viên.

  • Chủ nhiệm đề tài (2023⁠–⁠2024). Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo ứng xử cơ học của bê tông xi măng rỗng dựa trên tiếp cận lý thuyết kết hợp kỹ thuật trí tuệ nhân tạo và định hướng dữ liệu. Mã số B2023-XDA-03. Đề tài cấp Bộ, Bộ Giáo dục và Đào tạo (đã nghiệm thu)
  • Chủ nhiệm đề tài (2018⁠–⁠2019). Mô hình hóa sự phân tách lớp, sự xuất hiện và phát triển của vết nứt trong vật liệu composite sử dụng mô hình 3D trong phương pháp phần tử rời rạc. Nafosted

Giáo trình và sách (1)

Hướng phát triển

Các hướng dưới đây là những gì công bố 2023⁠–⁠2026, các đề tài và hướng nghiên cứu ghi trên hồ sơ giảng viên đã cho thấy; trang này không nêu kế hoạch hay kinh phí.

  1. Mô hình vi cơ học có xét độ chặt hạt

    Các bài năm 2026 đưa độ chặt và phân bố cỡ hạt vào dự báo độ cứng của composite hạt độn cao và vào công thức hiện của độ chặt cấp phối hạt [35, 37].

  2. Mô hình trường pha cho bê tông rỗng

    Mô hình trường pha hai biến cho bê tông rỗng chịu nén và mạng nơ-ron kết hợp mô hình trường pha cho composite giòn là các bước mới nhất của mảng phá hủy [30, 34].

  3. Metamaterial và cấu trúc TPMS

    Hồ sơ giảng viên ghi metamaterial, cấu trúc mặt cực tiểu tuần hoàn ba chiều (TPMS) và mạng cơ học là hướng nghiên cứu, nối tiếp bài năm 2024 về composite đan xen pha UHPC–TPMS [31].

Người nghiên cứu theo hướng này

Có công bố trong hướng (8)

Giảng viên đăng ký hướng này (4)

Giảng viên hiện nay ghi hướng này trong hồ sơ; cũng là nhóm hiện ra khi lọc theo hướng ở trang Đội ngũ và trên thẻ của trang Nghiên cứu.

Danh mục công bố của hướng (37)

Toàn bộ bài báo, báo cáo hội thảo, chương sách và sách được xếp vào hướng này, mới nhất trước. Tên giảng viên của Nhóm in đậm, * là tác giả liên hệ; tên công bố giữ nguyên ngôn ngữ gốc.

2026

  1. [37]Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu*, Xavier Chateau (2026). Packing- and particle-size-informed micromechanical prediction of the effective stiffness of highly filled particulate composites. Composites Part B: Engineering, 329, 114257. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2026.114257
  2. [36]Vu Thai Son, Sengaloun Keoalounxay, Nguyen Ngoc Tuyen, Tran Viet Hung (2026). Predicting the relative shear storage modulus of highly filled bidisperse particulate suspensions by machine learning and constrained symbolic regression. Journal of Science and Technology in Civil Engineering (JSTCE) - HUCE, 20(3), 127-146. https://doi.org/10.31814/stce.huce2026-20(3)-07
  3. [35]Thai-Son Vu, Sengaloun Keoalounxay, Quoc-Bao Nguyen* (2026). An Explicit Formula for the Dry Packing Density of Aggregate Gradations Derived from the de Larrard Compressible Packing Model by Symbolic Regression. Eng, 7(9), 493. https://doi.org/10.3390/eng7090493
  4. [34]Nguyễn Văn Hưng, Trần Bảo Việt, Vũ Thái Sơn, Nguyễn Hoàng Quân, Tạ Quốc Việt (2026). Phân tích ứng xử chịu nén của vật liệu bê tông rỗng dựa trên mô hình trường pha hai biến và nghiên cứu thực nghiệm. Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, 77(6), 842-856. https://doi.org/10.47869/tcsj.77.6.7
  5. [33]Van-Hung Nguyen, Hoang-Quan Nguyen, Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu, Gun-Cheol Lee, Viet-Hung Vu (2026). Experimental and numerical validations of predictive models for compressive strength of pervious concrete. Journal of Science and Transport Technology (JSTT) - UTT, 6(3), 1-20. https://doi.org/10.58845/jstt.utt.2026.en.6.3.1-20

2024

  1. [32]Ba-Anh Le*, Thai-Son Vu, Hoang-Quan Nguyen, Viet-Hung Vu (2024). A Genetic Programming-Assisted Analytical Formula for Predicting the Permeability of Pervious Concrete. Engineering, Technology & Applied Science Research, 14(3), 14775-14780. https://doi.org/10.48084/etasr.7619
  2. [31]Ba-Anh Le, Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu*, Quoc-Bao Nguyen, Hoang-Quan Nguyen, Xavier Chateau* (2024). Anisotropy and Mechanical Characteristics of Ultra-High Performance Concrete and Its Interpenetrating Phase Composite With Triply Periodic Minimal Surface Architectures. Journal of Applied Mechanics, 91(9), 091008. https://doi.org/10.1115/1.4065901
  3. [30]Hoang-Quan Nguyen, Ba-Anh Le*, Bao-Viet Tran, Thai-Son Vu, Thi-Loan Bui (2024). Deep artificial neural network-powered phase field model for predicting damage characteristic in brittle composite under varying configurations. Machine Learning: Science and Technology, 5, 025062. https://doi.org/10.1088/2632-2153/ad52e8
  4. [29]Ba-Anh Le, Bao-Viet Tran*, Thai-Son Vu, Viet-Hung Vu, Van-Hung Nguyen (2024). Predicting the Compressive Strength of Pervious Cement Concrete based on Fast Genetic Programming Method. Arabian Journal for Science and Engineering, 49(4), 5487–5504. https://doi.org/10.1007/s13369-023-08396-2

2023

  1. [28]Thai-Son Vu, Bao-Viet Tran*, Hoang-Quan Nguyen, Xavier Chateau (2023). A refined Morphological Representative Pattern approach to the behavior of polydisperse highly-filled inclusion–matrix composites. International Journal of Solids and Structures, 270, 112253. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2023.112253

2022

  1. [27]Lê Bá Anh, Vũ Thái Sơn, Nguyễn Văn Hưng, Nguyễn Thị Hương Giang, Trần Bảo Việt (2022). 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. Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ XI, Tập 2, 470-476.
  2. [26]Hoang-Quan Nguyen, Bao-Viet Tran*, Thai-Son Vu (2022). Numerical approach to predict the flexural damage behavior of pervious concrete. Case Studies in Construction Materials, 16, e00946. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e00946
  3. [25]Ba-Anh Le, Viet-Hung Vu, Soo-Yeon Seo, Bao-Viet Tran*, Tuan Nguyen-Sy, Minh-Cuong Le, Thai-Son Vu (2022). Predicting the Compressive Strength and the Effective Porosity of Pervious Concrete Using Machine Learning Methods. KSCE Journal of Civil Engineering, 26, 4664–4679. https://doi.org/10.1007/s12205-022-1918-z
  4. [24]Vũ Thái Sơn, Vũ Việt Hưng, Nguyễn Tuấn Cường, Trương Đình Thảo Anh, Trần Bảo Việt (2022). Xây dựng công thức dự báo hệ số thấm của bê tông rỗng dựa trên định hướng dữ liệu. Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, 73(2), 176-188. https://doi.org/10.47869/tcsj.73.2.7

2021

  1. [23]Le, B. D., Dau, F.*, Pham, D. H., & Tran, T. D. (2021). Discrete element modeling of interface debonding behavior in composite material: Application to a fragmentation test. Composite Structures, 272, 114170. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114170
  2. [22]Doan, T., Le-Quang, H., & To, Q. D.* (2021). Effect of void shape and highly conducting boundary on 2D conductivity of porous materials. Archive of Applied Mechanics, 91(11), 4539–4552. https://doi.org/10.1007/s00419-021-02014-z

2020

  1. [21]Doan, T., Le-Quang, H., & To, Q. D. (2020). Coupled molecular dynamics and micromechanics study of planar elastic properties of graphene with void defects. Mechanics of Materials, 147, 103450.
  2. [20]Doan, T., Le-Quang, H., & To, Q. D. (2020). Effective elastic stiffness of 2D materials containing nanovoids of arbitrary shape. International Journal of Engineering Science, 150, 103234.

2018

  1. [19]B.D. Le, T.D. Tran (2018). A efficient way to model the fracture behavior of concrete by Discrete Element Method in 3D. Proceedings of International Conference on the 55th anniversary of establishment of Vietnam institute for building science and technology, ISBN: 978−604−82−2586−5, page: 103-109/Nhà xuất bản Xây dựng
  2. [18]B.D. Le, M.H. Ha, B.D. Nguyen (2018). Cracks growth modeling techniques in composite material using 3D Discrete Element Method. Proceedings of International Conference on the 55th anniversary of establishment of Vietnam institute for building science and technology, ISBN: 978−604−82−2586−5, page: 103-109/Nhà xuất bản Xây dựng

2016

  1. [17]G. Koval, B.D. Le, C. Chazallon (2016). Discrete element model for brittle rupture under tensile and compressive loading. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
  2. [16]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2016). Discrete element model for crack propagation in brittle materials, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics
  3. [15]Vu, T. S., (2016). Effect of coarse particles on the yield stress of cement paste: A modified micromechanical approach. Proc., The 7th International Conference of Asian Concrete Federation “SUSTAINABLE CONCRETE FOR NOW AND THE FUTURE” Hanoi, Vietnam
  4. [14]B.D. Le, X.N. Ho (2016). Modeling damages and cracks growth in concrete beam using a 3D Discrete Element Method. International Conference on Sustainability in Civil Engineering, Hanoi, Vietnam

2015

  1. [13]I. Iordanoff, J.L. Charles, F. Dau, D. André, A. Goupil, I. Terreros, M. Jebahi, J. Girardot, B.D. Le (2015). Mesoscopic scale simulation for high speed loadings use of Discrete Element Method (DEM) . GDR ACO-Chocolas : workshop “materials under dynamic loadings”, Paris, Février
  2. [12]B.D. Le, F. Dau, J.L. Charles, I. Iordanoff (2015). Modeling damages and cracks growth in composite with a 3D discrete element method. IV International Conference on Particle-based Methods - Fundamentals and Applications, Barcelona, Spain

2014

  1. [11]F. Dau, L. Mahéo, B. D. Le and J. Girardot (2014). A promising way to model damage in composite and dry fabrics using a Discrete Element Method (DEM). ASTM D30, Composite materials, San Diego (CA), USA

2013

  1. [10] B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2013). Discrete element approach in brittle fracture mechanics. Engineering Computations
  2. [9]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2013). Discrete element model for brittle fracture. III International Conference on Particle-based Methods - Fundamentals and Applications, Stuttgart, Germany

2012

  1. [8]Nguyễn Trâm, Trần Quốc Ca (2012). Kết cấu composites. NXB Xây dựng.
  2. [7]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2012). Modélisation discrète en mécanique de la rupture des matériaux fragiles. XXXeme Rencontres AUGC-IBPSA, Chambéry, Savoie

2011

  1. [6]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2011). A discrete element approach in fracture mechanics of brittle materials. II International Conference on Particle-based Methods - Fundamentals and Applications, Barcelona, Spain
  2. [5]B. D. Le, G. Koval, C. Chazallon (2011). Modélisation discrète en mécanique de la rupture. 20eme Congrès Français de Mécanique, Besan

2010

  1. [4]Vu, T.S., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2010). Macroscopic behavior of bidisperse suspensions of noncolloidal particles in yield stress fluids. Journal of Rheology - J. Rheol, 54(4), 815-833. https://doi.org/10.1122/1.3439731
  2. [3]Vu, T.S., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2010). Rheology of bidisperse suspensions of noncolloidal particles in yield stress fluids. 6th Annual European Rheology Conference, Göteborg, Sweden

2009

  1. [2]Vu, T.S., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2009). Comportement rhéologique de suspensions polydisperses de particules dans des fluides à seuil. Le 44ème colloque annuel du Groupe Français de Rhéologie
  2. [1]Vu, T.S., Mahaut, F., Ovarlez, G. and Chateau, X. (2009). Influence de l'ajout particules sur la valeur du seuil de contrainte d'une pâte : approches micromécanique et expérimentale. XXVIIèmes Rencontres AUGC 2009 - France

Cách lập danh mục: mỗi công bố trên hồ sơ giảng viên (hiện nay và đã nghỉ hưu) được xếp vào một hoặc nhiều trong 8 hướng theo tên bài và nơi đăng; một công bố có thể có mặt ở nhiều hướng.