عنوان مقاله :
تحليل اجزاي محدود لايه‌اي ورق‌هاي كامپوزيت با استفاده از المان غشايي نامتقارن و المان خمشي ناسازگار
عنوان به زبان ديگر :
Layered finite element analysis of laminated composite plates by using unsymmetric membrane element and non-conforming bending element
پديد آورندگان :
سنگتراش، حسين دانشگاه سيستان و بلوچستان، زاهدان , قوهاني عرب، حامد دانشگاه سيستان و بلوچستان، زاهدان , سهرابي، محمدرضا دانشگاه سيستان و بلوچستان، زاهدان , قاسمي، محمدرضا دانشگاه سيستان و بلوچستان، زاهدان
كليدواژه :
ورق‌هاي كامپوزيت , تحليل عددي , اجزاي محدود لايه‌اي , المان غشايي
چكيده فارسي :
در اين تحقيق با تركيب يك المان خمشي و يك المان غشايي، المان چهار گره‌اي جديدي به منظور تحليل اجزاي محدود لايه‌اي ورق‌هاي كامپوزيت ارائه شده‌است. بخش غشايي المان، يك المان جديد چهارضلعي نامتقارن با درجات آزادي اضافي مي‌باشد كه در آن از دو ميدان جابه‌جايي متفاوت به عنوان تابع معيار و تابع تقريب استفاده شده‌است. تابع معيار استفاده شده، تابعي جديد از جنس جابه‌جايي است كه در آن درجات آزادي اضافي با استفاده از درون‌يابي در طول ضلع المان محاسبه شده‌است. تابع تقريب المان يك ميدان تنش مي‌باشد كه از حل تحليلي تابع تنش ايري محاسبه مي‌شود. بخش خمشي المان ارائه شده، يك المان ورق ناسازگار مي‌باشد كه در آن جابه‌جايي المان با استفاده از مودهاي تغيير شكل مرتبه سوم و ميدان پيچشي المان با استفاده از ماتريس ژاكوبين مرتبه اول محاسبه شده‌است. نتايج عددي بدست آمده از حل مسائل استاندارد عددي نشان مي‌دهد؛ المان معرفي شده قادر به تحليل ورق‌هاي كامپوزيت با هندسه و شرايط مرزي مختلف مي‌باشد. مقدار حداكثر خطاي اين المان در حل مسائل عددي برررسي شده 1/5 درصد است.
چكيده لاتين :
This study presents a new quadrilateral element for layered finite element analysis of laminated composite
plates which is obtained through assemblage of membrane and plate bending elements. The membrane
component is a new unsymmetric quadrilateral element with drilling degrees of freedom, in which two
different types of displacement fields are used as the test and trial functions. The test function is a new kind
of displacement field with drilling degrees of freedom obtained by using interpolation along the element
edges. The trial function is a stress field computed through analytical solutions of Airy stress function. The
bending component of lroposed element is a non-conforming plate element that its displacement is computed
using third-order deformation modes and the rotational field of element is defined by using first-order
Jacobean matrix. The results of numerical benchmark problems show that the the proposed element is
capable for analysis of laminated composite plates with varius geometry and boundary. The maximum error
of the proposed element among the considered numerical problems is only 1.5 percent.
عنوان نشريه :
مكانيك سازه ها و شاره ها
