Modyfikacja liniowej teorii laminowania

• Autorzy: Wilczyński A. P.

Warianty tytułu

EN

Modification of the linear theory of lamination

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiany tekst jest nieco skróconą wersją wykładu wygłoszonego przez Autora w czasie IV Szkoły Kompozytów, Wisła 8-10 grudnia 2003 r. Teoria laminowania, czasami zwana mesomechaniką kompozytów, zajmuje się zazwyczaj przewidywaniem właściwości kompozytu warstwowego, na ogół z warstwami ułożonymi pod różnymi kierunkami, w celu dostosowania tych właściwości do aktualnych wymagań. W przypadku, mających najczęstsze zastosowanie, polimerowych kompozytów włóknistych budowa tej teorii opiera się na liniowej teorii płyt anizotropowych, co znajduje uzasadnienie w fakcie, że konstrukcje kompozytowe wykonuje się przeważnie jako cienkościenne elementy powłokowe. W zależności od dokładności stosowanej teorii płyt można mówić o teorii liniowej [1] lub nieliniowej [2]. Niedawno, na skutek pewnej inspiracji wynikami pracy [3], udało się stworzyć teorie laminowania, która w oparciu o pewne dodatkowe założenia daje dokładniejszy obraz rzeczywistości, pozostając nadal liniową i nie tracąc wiele ze swojej prostoty. Poniżej przedstawiono skrótowo tworzenie takiej teorii, ze szczególnym zwróceniem uwagi na różnice w porównaniu z rozwiązaniem klasycznym.

EN

This is an improved and shortened version of the Authors lecture at the IV School of Composites, held at Wisła on 8-10 December, 2003. The theory of lamination, known sometimes as meso-mechanics of composites is dealing with prediction of properties of multi-layered composites, providing means for their practical applications. In the case of fibrous, polymeric laminates for this purpose usually the classical, linear theory of plates is employed, basing on the fact, that composite structures in general are constructed as thin-walled plates and shells. In such a case the results are greatly simplified in comparison with non-linear theories, while introduced in this way discrepancies are mostly of no significance. The final effect of application of the theory of lamination is providing global constitutive equations for the laminate and means for calculations of local stresses in particular layers. Some time ago the paper [3] gave an inspiration for forming a new, linear theory of lamination, based not on response to curvatures of the layers but their mean angle of deflection, taking into account values resulting from inter-laminar shear. The derivation of the theory, presented in this paper allows for calculation and inclusion of shear stresses into strength and safety factor calculations, better understanding of the problems of lamination and a tool for more accurate determination of laminate deflections.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; laminat; równanie konstytutywne; wytrzymałość

EN

composite; lamination; constitutive equations; shear stress influence

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 10
• Strony: 184--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Wilczyński A. P.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mechaniki i Konstrukcji, ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

Bibliografia

• [1] Christensen R.M., Mechanics of Composite Materials, Wiley 1979.
• [2] Reissner E., The Effect of Transverse Shear Deformation on the Bending of Elastic Plates, Journal of Applied Mechanics 1945, 12, 1769-1777
• [3] Yungian Qi, Knight N.F.Jr., A Refined First Order Shear - Deformation Theory and its Justification by Plane - Strain Bending of Laminated Plates, International Journal of Solids and Structures 1996, 33, 1, 49-64.