Zastosowanie MES do weryfikacji badań zniszczenia cienkościennych profili z materiału typu FML

• Autorzy: Banat D. , Mania R.

Warianty tytułu

EN

Application of MES in verification of thin-walled FML profiles failure tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem pracy są badania stateczności cienkościennych konstrukcji kompozytowych typu Fiber Metal Laminate (FML). Analiza dotyczy profili o otwartym przekroju poprzecznym w kształcie zetownika oraz ceownika, poddanych osiowemu ściskaniu. W odniesieniu do oceny zachowania profili w stanie krytycznym i pokrytycznym przeprowadzono analizę stanu naprężenia przy zastosowaniu kryteriów zniszczenia dla materiałów warstwowych. Porównanie zastosowania kryteriów zniszczenia w MES przeprowadzono dla 7-warstwowych profili FML typu 3/2 - w stanie krytycznym i pokrytycznym. Analiza porównawcza została wykonana dla kryterium Hubera-MisesaHencky’ego w warstwach materiału izotropowego oraz kryteriów Tsai-Wu, Hashina i Pucka dla warstw ortotropowych.

EN

The subject of this paper is the buckling investigation of thin-walled composite structures made of Fibre Metal Laminate (FML). Study concerns Z-shape and channel cross section members subjected to axial compression. With regard to the profiles’ stability assessment in critical and post-buckling state, stress analysis for multilayered material was performed with failure criteria application. Comparison of failure criteria application in FEM was carried out for 7 - layered, 3/2 FML type columns - in critical and post-buckling state. The comparative analysis was performed with the Huber-Mises-Hencky criterion in the isotropic layers and Tsai-Wu, Hashin and Puck criteria in orthotropic layers.

Słowa kluczowe

PL

FML; kryteria zniszczenia; wyboczenie; metoda elementów skończonych

EN

FML; failure criteria; buckling; finite element method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 28, nr 59
• Strony: 12--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Banat D.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, Politechnika Łódzka

autor

Mania R.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• 1. Barbero E.J.: Finite element analysis of composite materials. Boca Raton: CRC Press, 2007. ISBN 1420054333.
• 2. Bieniaś J.: Fibre metal laminates - some aspects of manufacturing process, structure and selected properties. “Composites Theory and Practice” 2011, Vol. 11, p. 39-43.
• 3. Chang P.Y., Yeh P.C., Yang J.M.: Fatigue crack initiation in hybrid boron/glass/aluminum fiber metal laminates. “Materials Science and Engineering A” 2008, Vol. 496, p. 273-280.
• 4. Czapski P., Kubiak T.: Numerical and experimental investigations of the post-buckling behaviour of square cross-section composite tubes. “Composite Structures” 2015, Vol. 132, p. 1160-1167.
• 5. Dębski H.: Badania numeryczne i doświadczalne stateczności i nośności kompozytowych słupów cienkościennych poddanych ściskaniu. Łódź: Wyd. Pol. Łódzkiej, 2013.
• 6. Debski H., Kubiak T., Teter A.: Experimental investigation of channel-section composite profiles’ behavior with various sequences of plies subjected to static compression. “Thin-Walled Structures” 2013, Vol. 71, p. 147-154.
• 7. Debski H., Teter A., Kubiak T.: Numerical and experimental studies of compressed composite columns with complex open cross-sections. “Composite Structures” 2014, Vol. 118, p. 28-36.
• 8. Jones R M.: Buckling of bars, plates and shells. Virginia: Bull Ridge Corporation, 2006. ISBN 0978722302.
• 9. Koiter W T.: Elastic stability and post-buckling behavior. In: Proceedings of the Symposium on Non-linear Problems. Madison: University of Wisconsin Press, 1963, p. 257-275.
• 10. Kołakowski Z., Mania R.J.: Semi-analytical method versus the FEM for analysis of the local post-buckling of thin-walled composite structures. “Composite Structures” 2013, Vol. 97, p. 99-106.
• 11. Mania R.J., Banat D.: Modelling of boundary conditions in fiber metal laminate buckling investigations. W: Mania RJ, (ed). Statics, Dyn. Stab. Struct Vol. 4. Buckling of Plate Struct. in Analytical, Numerical and Exp. Investigations, Lodz University of Technology Series of Monographs, 2016, p. 49-66.
• 12. Mania R.J., Kolakowski Z., Bienias J., Jakubczak P., Majerski K.: Comparative study of FML profiles buckling and postbuckling behaviour under axial loading. “Composite Structures” 2015, Vol. 134, p. 216-225.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).