Numeryczne aspekty analizy stateczności statycznej i dynamicznej płyt gradientowych

• Autorzy: Kołakowski Z. , Kowal-Michalska K. , Mania R. J.

Warianty tytułu

EN

Numerical aspects of static and dynamic buckling analysis of FGM plates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę statyczną i dynamiczną wyboczenia płyt z materiałów gradientowych poddanych jednokierunkowemu ściskaniu. Udział objętościowy ceramiki i metalu zmienia się według funkcji wykładniczej po grubości płyty. Rozważane są płyty prostokątne przegubowo podparte na wszystkich brzegach. Analizowane są stany krytyczne i zakrytyczne dla obciążeń statycznych oraz zachowanie płyty pod wpływem obciążeń impulsowych o skończonym czasie trwania. Rozwiązanie uzyskano metodą elementów skończonych. Gradacja właściwości płyty nasuwa problemy z realizacją warunków brzegowych (przegubowe podparcie, obciążenie przemieszczeniem) przyjętych w modelu obliczeniowym, prowadzące do różnic w otrzymanych wynikach.

EN

The paper presents an analysis of static and dynamic buckling of FGM plates subjected to axial compression. The volume fraction of ceramic and metal varies through the thickness of the plate according to the simple power law. Rectangular plates considered are simply supported along all edges. The static buckling and nonlinear postbuckling states are analyzed as well as the dynamic behaviour under pulse load of finite duration. The solution was obtained with FEM application for pulse loads. The gradation of constituents properties through the plate thickness raises problems with the implementation of boundary conditions ( force control versus displacement control), adopted in the applied numerical model , leading to differences in obtained results.

Słowa kluczowe

PL

materiały gradientowe; metoda elementów skończonych; analiza statyczna

EN

gradient materials; finite element method; static analysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 13, nr 44
• Strony: 139--144
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Kołakowski Z.

autor

Kowal-Michalska K.

autor

Mania R. J.

• Katedra Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• 1. Jones R. M.: Mechanics of composite materials. 2nd ed.. London: Taylor & Francis, 1999.
• 2. Cho J.R., Ha D.Y.: Averaging and finite-element discretization approaches in the numerical analysis of functionally graded materials. “ Materials Science and Engineering” A, 2001, 302, p. 187–196.
• 3. Hui-Shen S.: Functionally graded materials - nonlinear analysis of plates and shells. London: CRC Press, Taylor & Francis, 2009.
• 4. Kołakowski Z., Kowal-Michalska K., Mania R.J.: Numeryczne aspekty obliczeń stateczności statycznej i dynamicznej płyt gradientowych. W: XII konf. nauk.- tech. „Techniki komputerowe inżynierii”. Słok, 2011, s. 122-123.
• 5. Kowal-Michalska K. (red.): Stateczność dynamiczna kompozytowych konstrukcji płytowych. Warszawa: WNT, 2007.
• 6. Kowal-Michalska K., Mania R.J.: Static and dynamic buckling of FGM plates under compressive loading. In: Proceedings ICCES’11 Conference, Nanjing, 2011.
• 7. Kowal-Michalska K., Mania R.J., Niezgodziński T.: Wybrane aspekty odpowiedzi konstrukcji płytowych na obciążenia impulsowe. Biuletyn WAT 2008, vol. 57, nr. 3, s. 381-393.
• 8. Mania R, Kowal-Michalska K.: Parametryczna analiza stateczności dynamicznej konstrukcji cienkościennych metodą elementów skończonych. W: Niezgoda T. (red). „Analizy numeryczne wybranych zagadnień mechaniki”. Warszawa: WAT, 2007, s. 229 – 245.
• 9. Naderi A., Saidi A.R.: On pre-buckling configuration of functionally graded Mindlin rectangular plates. “Mechanics Research Com.” 2010, 37, p. 535-538.
• 10. Recep G., Murat A.: Elastic response of functionally graded circular plates under a dropweight. “Composite Structures” 2010, 92, p. 2445–2456.
• 11. Tylikowski A.: Dynamic stability of functionally graded plate under in-plane compression. “Mathematical Problems in Engineering” 2005, 4, p. 411-424.
• 12. Zhou D-G, Zhou Y-H.: A theoretical analysis of FGM thin plate based on physical neutral surface. “ Computational Material Science” 2008, 44, p. 716-720.