BibTex RIS Cite

-

Year 2014, Volume: 1 Issue: 1, 1 - 13, 18.12.2014

Kazım Ahmet Haşim

Abstract

This article is about the linear static analysis of laminated composite plates for cylindrical bending case by a new layerwise finite element. Finite elements, based on the assumption that the in-plane displacement fields are continuous functions of the thickness coordinate, results in all transverse stresses are discontinuous at layer interfaces contrary to the actual transverse stress state . To consider zig-zag effect of the in-plane displacement fields and overcome the discontinuity of transverse stress state at layer interfaces, a new layerwise finite element which has four nodes (cubic) per side in plan and three nodes (quadratic) in the thickness direction is developed. The linear static analysis results, relating to the cylindrical deflection of laminated composite plates, obtained by the new layerwise finite element, compared with the three dimensional elasticity solutions in the literature

Keywords

Laminated composite finite element cylindrical bending zig-zag

References

  • Kirchhoff G. Uber das Gleichgewicht und die Bewegung einer elastishen Scheibe. J.Angew Math 1850; 40:51-88.
  • Love AEH. The Mathematical Theory of Elasticity. 4th Edition. Cambridge: Cambridge Univ Press; 1927.
  • Cauchy AL. Sur l’equilibre et le mouvement d’une plaque solide. Exercises de Mathematique 1828; 3:328-355.
  • Poisson SD. Memoire sur l’equilibre et le mouvement des corps elastique. Mem. Acad. Sci 1829, 8:357.
  • Reissner E. The effect of transverse shear deformation on the bending of elastic plates. ASME J. Appl. Mech 1945; 12:69-76.
  • Mindlin RD. Influence of rotary inertia and shear in flexural motions of isotropic elastic plates. ASME J. Appl. Mech 1951; 18:1031-1036.
  • Jones RM. Mechanics of Composite Materials. New York: Mc Graw Hill; 1975.
  • Whitney J. The effects of transverse shear deformation on the bending of laminated plates. J. Compos. Mater 1969; 3:534-547.
  • Lo KH, Christensen RM, Wu EM. A higher order theory of plate deformation, Part 2: Laminated plates. ASME J. Appl. Mech. 1977; 44:669-676.
  • Reddy JN. Mechanics of Laminated Composite Plates: Theory and Analysis. Boca Raton FL: CRC Press, 1997.
  • Pagano N.J. Exact Solutions for Composite Laminates in Cylindrical Bending. Journal of Composite Materials. 1969; 3:398-411.
  • Von Karman T. Festigkeitsprobleme in Maschinenbau. Encyklopadie der Mathematischen Wissenschaften. 1910; 4:311-385.
  • Reddy JN. An Introduction to the Finite Element Method. NY: Mc Graw Hill; 2005.

Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi

Year 2014, Volume: 1 Issue: 1, 1 - 13, 18.12.2014

Kazım Ahmet Haşim

Abstract

Bu çalışmada kompozit plakların silindirik eğilme durumuna ait lineer statik analizlerinde kullanılmak üzere düzlem dışı kayma gerilme dağılımını daha gerçekçi olarak elde edebilen bir sonlu eleman modeli geliştirilmiştir. Tabaka kalınlığı doğrultusunda sürekli ve türevlenebilir tek bir düzlem içi yer değiştirme alanı belirlenmesi esasına dayanan sonlu eleman modelleri tabakalar arası düzlem dışı kayma gerilmelerinin eşitliğini sağlayamayarak, düzlem dışı kayma gerilme dağılımını gerçekçi olarak verememektedir. Bu zafiyeti gidermek amacıyla geliştirilen sonlu elemanda; her bir tabakanın bağımsız olarak ele alınmasıyla, düzlem içi yer değiştirme alanlarında görülen zig-zag etkisi dikkate alınmıştır. Her iki doğrultuda kübik (dört noktalı), toplamda on iki düğüm noktalı; tabaka kalınlığı doğrultusunda her bir tabakada üst, orta ve alt düğüm noktaları olmak üzere üç düğüm noktasına sahip sonlu eleman ile tabakalı kompozit plakların silindirik eğilme hali incelenmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar literatürde yer alan üç boyutlu elastisite çözümleri ile karşılaştırılarak gösterilmiştir.

Keywords

Tabakalı kompozit sonlu eleman silindirik eğilme zig-zag

References

  • Kirchhoff G. Uber das Gleichgewicht und die Bewegung einer elastishen Scheibe. J.Angew Math 1850; 40:51-88.
  • Love AEH. The Mathematical Theory of Elasticity. 4th Edition. Cambridge: Cambridge Univ Press; 1927.
  • Cauchy AL. Sur l’equilibre et le mouvement d’une plaque solide. Exercises de Mathematique 1828; 3:328-355.
  • Poisson SD. Memoire sur l’equilibre et le mouvement des corps elastique. Mem. Acad. Sci 1829, 8:357.
  • Reissner E. The effect of transverse shear deformation on the bending of elastic plates. ASME J. Appl. Mech 1945; 12:69-76.
  • Mindlin RD. Influence of rotary inertia and shear in flexural motions of isotropic elastic plates. ASME J. Appl. Mech 1951; 18:1031-1036.
  • Jones RM. Mechanics of Composite Materials. New York: Mc Graw Hill; 1975.
  • Whitney J. The effects of transverse shear deformation on the bending of laminated plates. J. Compos. Mater 1969; 3:534-547.
  • Lo KH, Christensen RM, Wu EM. A higher order theory of plate deformation, Part 2: Laminated plates. ASME J. Appl. Mech. 1977; 44:669-676.
  • Reddy JN. Mechanics of Laminated Composite Plates: Theory and Analysis. Boca Raton FL: CRC Press, 1997.
  • Pagano N.J. Exact Solutions for Composite Laminates in Cylindrical Bending. Journal of Composite Materials. 1969; 3:398-411.
  • Von Karman T. Festigkeitsprobleme in Maschinenbau. Encyklopadie der Mathematischen Wissenschaften. 1910; 4:311-385.
  • Reddy JN. An Introduction to the Finite Element Method. NY: Mc Graw Hill; 2005.
There are 13 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Journal Section Makaleler
Authors

Kazım Ahmet Haşim This is me

Publication Date December 18, 2014
Submission Date December 18, 2014
Published in Issue Year 2014 Volume: 1 Issue: 1

Cite

APA Haşim, K. A. (2014). Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 1(1), 1-13.
AMA Haşim KA. Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. December 2014;1(1):1-13.
Chicago Haşim, Kazım Ahmet. “Geliştirilen Tabakalı Sonlu Elemanla Silindirik eğilmeli Kompozit plakların Lineer Statik Analizi”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 1, no. 1 (December 2014): 1-13.
EndNote Haşim KA (December 1, 2014) Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 1 1 1–13.
IEEE K. A. Haşim, “Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi”, Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 1, no. 1, pp. 1–13, 2014.
ISNAD Haşim, Kazım Ahmet. “Geliştirilen Tabakalı Sonlu Elemanla Silindirik eğilmeli Kompozit plakların Lineer Statik Analizi”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 1/1 (December 2014), 1-13.
JAMA Haşim KA. Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2014;1:1–13.
MLA Haşim, Kazım Ahmet. “Geliştirilen Tabakalı Sonlu Elemanla Silindirik eğilmeli Kompozit plakların Lineer Statik Analizi”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 1, no. 1, 2014, pp. 1-13.
Vancouver Haşim KA. Geliştirilen tabakalı sonlu elemanla silindirik eğilmeli kompozit plakların lineer statik analizi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2014;1(1):1-13.