Numerical modeling of composite laminate plate

• Autorzy: Komarníková E.

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2017.1.14

Warianty tytułu

PL

Modelowanie numeryczne kompozytowej płyty laminowanej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with numerical modeling of delamination of laminate plate consists of unidirectional fiber reinforced layers. The methodology adopts the first-order shear laminate plate theory and fracture and contact mechanics. There are described sublaminate modeling and delamination modeling by the help of finite element analysis. With the interface modeling there is calculated the energy release rate along the lamination front. Analytical expressions for total energy release rate and its mode components are given in terms of interface variables and plate stress resultant discontinuities. Numerical results are given for mixed mode delamination problems by implementing the method in a 2D finite analysis, which utilizes shear deformable plate elements and interface elements. Numerical example is done by the commercial ANSYS code.

PL

Artykuł dotyczy numerycznego modelowania rozwarstwienia płyty laminowanej składającej się z warstw zbrojonych jednokierunkowo włóknami. W metodologii przyjęto teorię płyty laminowanejna ścinanie pierwszego rzędu oraz mechanikę pękania i kontaktu. Opisano modelowanie sublaminatowe i modelowanie delaminacji za pomocą analizy elementów skończonych. Przy modelowaniu interfejsu obliczono szybkość uwalniania energii wzdłuż czoła laminatu. Wyrażenia analityczne dla całkowitej szybkości uwalniania energii i jej składników modalnych podano w odniesieniu do zmiennych interfejsowych i wynikających z nich nieciągłości naprężeń płyt. Wyniki liczbowe podano dla problemów delaminacji w trybie mieszanym poprzez zastosowanie metody w dwuwymiarowej skończonej analizie, która wykorzystuje odkształcalne na ścinanie elementy płytowe i elementy interfejsu. Przykład numeryczny obliczono z wykorzystaniem programu ANSYS.

Słowa kluczowe

EN

delamination; reinforced layers; laminate structure; plate elements; contact elements; numerical modelling

PL

rozwarstwienie; warstwy wzmocnione włóknami; struktura laminatu; elementy płytkowe; elementy stykowe; modelowanie numeryczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2017
• Tom: Z. 23 (173)
• Strony: 138--146
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Komarníková E.

• Technical University of Košice, Faculty of Civil Engineering, Slovak Republic

Bibliografia

• [1] Iannucci L., Dynamic delamination modelling using interface elements, Comput. Structure 2006, 84, 1029-48.
• [2] Altenbach H., Altenbach J., Kissing W., Structural Analysis of Laminate and Sandwich Beams and Plates, Lublin 2001.
• [3] Gürdal Z., Haftka R.T., Hajela P., Design and Optimization of Laminated Composite Materials,J. Wiley & Sons, 1999.
• [4] Bareš R.A., Composite materials, SNTL, Praha 1988.
• [5] Agarwal B.D., Broutman L.J., Fiber Reinforced Composites, Praha 1987.
• [6] Barbero E.J., Finite Element Analysis of Composite Materials, CRC Press, USA, 2007.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).