The influence of shear deformation on the transversal vibrations of viscoelastic fibrous composite beam

• Autorzy: Gołaś J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ odkształceń postaciowych na drgania poprzeczne lepkosprężystej belki z kompozytu włóknistego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problem of influence of shear deformations on the vibrations of composite beams made of symmetrical system of fibrous layers is analysed in the paper. We take into consideration the kinematical model of the Timoshenko's beam. It is assumed that the matrix of the composite is made of transversal isotropic material possessing linear viscoelastic properties, while the reinforcement (fibrous) is modelled as linear elastic element. The equations of motion of the beam in case of transversal and axial-constant force are formulated in the paper. The complete analytical solutions are also presented. Additionally, a verification analysis in comparison with the results obtained by using the Ruler-Bernoulli theory is carried out.

PL

Omówiono wpływ odkształceń postaciowych na drgania poprzeczne belek, wykonanych z kompozytu włóknistego o warstwowym symetrycznym układzie włókien wzmacniających. Rozważania oparto na modelu kinematycznym belki Timoshenki. Założono, że osnowa kompozytu wykonana jest z materiału poprzecznie izotropowego o właściwościach liniowo lepkosprężystych, a cienkie włókna (zbrojenie) z materiału liniowo sprężystego. Wyprowadzono równania ruchu belek obciążonych poprzecznie z jednoczesnym działaniem stałej siły osiowej. Podano zamknięte rozwiązania analityczne oraz przeprowadzono ocenę dokładności uzyskanych rozwiązań w stosunku do rozwiązań opartych na teorii Eulera-Bernoulliego.

Słowa kluczowe

EN

transversal vibrations; fibrous composites; viscoelasticity; shear deformations

PL

odkształcenie postaciowe; drganie poprzeczne; belka lepkosprężysta; belka kompozytowa; kompozyt włóknisty

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 53, nr 2
• Strony: 211--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Gołaś J.

• University of Technology and Life Sciences, Department of Structural Mechanics, Bydgoszcz,

Bibliografia

• 1. J. GOLAŚ, On limits of application of Kirchhoff`s hypothesis in the theory of viscoelastic fibrous composite plates, Engineering Transactions, 43, 4, 603-626, 1995.
• 2. J. GOLAŚ, On necessity of making allovance for shear strain in cylindrical bending of fibre composite viscoelastic plates, Archives of Civil Engineering, 43, 2, 121-147, 1997.
• 3. J. GOLAŚ, Solution for Timoshenko beams expressed on terms of Euler-Bernoulli solutions for fibre-reinforced straight composite beams [in Polish], Zeszyty Naukowe ATR, Bydgoszcz, 228, Mechanika, 47, 111-120, 2000.
• 4. J. GOLAŚ, Influence of non-dilatation strain and rotation inertia on lateral vibration of the beam of fibre composite [in Polish], Inżynieria i Budownictwo, 7, 375-377, 2005.
• 5. R. K. KAPANIA, S. RACITI, Recent advances in analysis of laminated beams and plates, Part I. Shear effects and buckling. AIAA J., 27, 7, 923-934, Part II. Vibrations and wave propagation, AIAA J., 27, 7, 935-946, 1989.
• 6. A. K. MALMEISTER, V. P. TAMUŻ, G. A. TETERS, Strength of polymeric and composite materials [in Russian], Zinatne, Riga 1980.
• 7. J. OSIOWSKI, Outline of operator calculus [in Polish],WNT, Warszawa 1981.
• 8. W. NOWACKI, Dynamics of elastic systems [in Polish], Arkady, Warszawa 1961.
• 9. J. N. REDDY, N. D. PHAN, Stability and vibration of isotropic, orthotropic and laminated plates according to a higher-order shear deformation theory, J. Sound and Vibr., 98, 2, 157-170, 1985.
• 10. R. ŚWITKA, Eąuations of the fibre composite plates, Engineering Transactions, 40, 2, 187-201, 1992.
• 11. G. A. TETERS, Complex loads and stability of polymer materials shells [in Russian], Zinatne, Riga 1969.