Stability analysis of multilayered composite shells with cut-outs

• Autorzy: Sabik A. , Kreja I.

Warianty tytułu

PL

Analiza stateczności kompozytowych powłok warstwowych z otworami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A numerical stability analysis of an axially compressed multilayered composite shell is presented. The authors examine how the stability performance of a panel can be influenced by a centrally located square cut-out. The computations are performed within FEM computer program NX-Nastran (ver. 6.0). The stability is investigated by means of a linearized buckling analysis as well as of a non-linear large deformations incremental analysis. To get more insight into the performance of the layered structure, the failure index according to Tsai-Wu criterion is monitored in the study.

PL

W pracy analizowana jest stateczność ściskanej osiowo kompozytowej powłoki warstwowej. Badany jest wpływ usytuowanego centralnie w powłoce otworu kwadratowego na stateczność konstrukcji. Obliczenia wykonano w programie NX-Nastran (wersja 6.0). Poziom obciążeń krytycznych wyznaczony został w rozwiązaniu liniowym (liniowy problem własny) oraz na drodze analizy przyrostowej z uwzględnieniem dużych przemieszczeń (statyka nieliniowa). Dodatkowo analizowano wytężenie konstrukcji wykorzystując kryterium Tsai-Wu. Z analizy rezultatów wynika, że wraz z pojawieniem się otworu i wzrostem jego wymiarów obniża się poziom obciążeń krytycznych oraz maleje zakres liniowej odpowiedzi konstrukcji. Ponadto obserwowany jest znaczny wzrost wskaźników wytężenia w obszarach koncentracji naprężeń.

Słowa kluczowe

EN

multilayered shells; stability; cut-out

PL

powłoki warstwowe; stateczność konstrukcji; koncentracja naprężeń

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 1
• Strony: 195--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sabik A.

autor

Kreja I.

• Gdańsk University of Technology, G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• [1] Bailey R., Wood J.: Stability characteristics of composite panels with various cutout geometries, Composite Structures, Vol. 35, No. 1, 1996, pp. 21-31.
• [2] Noor A.K., Burton W.S.: Computational models for high-temperature multilayered composite plates and shells, ASME, Appl. Mech. Rev., Vol. 45, No. 10, 1992, pp. 419-445.
• [3] Kreja I.: Geometrically non-linear analysis of layered composite plates and shells, Monographs of Gdansk University of Technology, Gdańsk, Poland, Vol. 83, 2007, pp. 1-176.
• [4] Sabik A., Kreja I.: Analysis of multilayered plates with the use of equivalent single layer models (in Polish), Acta Mechanica et Automatica, Vol. 2, No. 1, 2008, pp. 63-68.
• [5] Jones R.M.: Mechanics of composite materials, Philadelphia, USA, 1999.
• [6] Van Paepegem W., Degrieck J.: Calculation of damage-dependent directional failure indices from the Tsai-Wu static failure criterion, Composite Science and Technology, Vol. 63, No. 2, 2003, pp. 305-310.
• [7] Chaplin C.P., Palazotto A.N.: The collapse of composite cylindrical panels with various thickness using Finite Elements Analysis, Computers and Structures, Vol. 60, No. 5, 1996, pp. 797-815.
• [8] Sabik A., Kreja I.: Imperfection sensitivity of multilayered composite shells, Shell Structures: Theory and Applications, eds. W. Pietraszkiewicz & I. Kreja, CRC Press/Balkema, London, Vol. 2, 2010, pp. 137-140.
• [9] Soden P.D., Hinton M.J., Kaddour A.S.: Lamina properties, lay-up configurations and loading conditions for a range of fibre-reinforced composite laminates, Composite Science and Technology, Vol. 58, No. 7, 1998, pp. 1011-1022.