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热机械载荷下开孔承载复合材料结构几何大变形相关数值动态挠度预测及实验验证。 (英语) 兹比尔1514.74062

本文研究了具有不同形状和尺寸切口的层合壳板的几何非线性挠度。在与有限元连接的计算模型中使用了高阶位移理论。使用Green-Lagrange应变和von Kármán应变对非线性动态挠度进行了比较。检验了两种模型的收敛性和准确性。通过将这些模型与已发表的和作者自己的实验结果进行比较,确定了这些模型的相关性。研究了复合热机械载荷作用下壁板的几何大变形。提供了一个计算机程序(在MATLAB中),用于求解开口式复合材料结构的非线性问题。采用Newmark恒加速度积分格式和直接迭代技术。得出以下结论。通过计算模型获得的挠度和应力值与公布的结果和实验结果一致。与Green-Lagrange模型相比,通过von Kármán模型可以获得较低的结构刚度值。还提出了其他结论。

MSC公司:

74K25型 外壳
74F05型 固体力学中的热效应
74E30型 复合材料和混合物特性
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74-05 可变形固体力学相关问题的实验工作

软件:

Matlab公司
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 雷迪,JN;Chandrashekhara,K.,叠层双曲壳的几何非线性瞬态分析,国际非线性力学杂志,2079-90(1985)·Zbl 0557.73072号 ·doi:10.1016/0020-7462(85)90002-2
[2] 昆都,CK;Sinha,PK,层压复合材料壳体的非线性瞬态分析,Reinf-Plast-Compos,2511129-1147(2006)·doi:10.1177/0731684406065196
[3] 内华达州奈杜;Sinha,PK,湿热环境中层压复合材料壳体的非线性瞬态分析,Compos Struct,72280-288(2006)·doi:10.1016/j.compstruct.2004.12.001
[4] Szekrényes,A.,《单向复合材料分层试样的改进分析》,Mech-Mater,39,953-974(2007)·doi:10.1016/j.技术手册.2007.04.002
[5] 李,R。;佐治亚州Kardomateas;Simitses,GJ,具有可压缩芯的夹层扁壳对爆炸载荷的非线性响应,应用力学杂志,75,61010-61023(2008)·数字对象标识代码:10.1115/12937154
[6] 中国移动Roque;费雷拉,AJMM;内维斯,AMAA;苏亚雷斯,CMMM;雷迪,JN;Jorge,RMNN,《基于径向基函数的复合材料和夹层板瞬态分析》,《Sandw Struct-Mater杂志》,第13期,第681-704页(2011年)·doi:10.1177/1099636211419132
[7] 康特,SN;罗德,V。;Kant,T.,使用高阶剪切变形理论的阻尼板的非线性瞬态动力响应,非线性动力学,47,389-403(2007)·Zbl 1180.74027号 ·doi:10.1007/s11071-006-9038-8
[8] Valizadeh,N.,Ghorashi,S.S.,Yousefi,H.,Bui,T.Q.,Rabczuk T.:使用等几何分析对叠层复合板进行瞬态分析。In:Topping BH V,编辑。程序。第八国际协调工程计算。技术。,苏格兰斯特灵郡Civil-Comp出版社;2012年,第1-17页。doi:10.4203/ccp.100.43
[9] 马莱基,S。;塔哈尼,M。;Andakhshideh,A.,具有各种边界条件和一般铺层的层压圆柱壳板的静态和瞬态分析,ZAMM-J Appl。数学。机械/Zeitschrift für Angew。数学。机械。,92, 124-140 (2012) ·Zbl 1232.74071号 ·doi:10.1002/zamm.201000236
[10] Guven,I.,Celik,E.,Madenci,E.:复合夹芯板在爆炸波压力下的瞬态响应。第47届AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC结构。结构。动态。马特。AIAA会议,弗吉尼亚州雷斯顿,2012年,第1-10页。doi:10.2514/6.2006-2008年。
[11] 西瓦莱克。;Avcar,M.,通过离散奇异卷积方法对碳纳米管增强非矩形层合板的自由振动和屈曲分析,Eng.Comput。,38, 489-521 (2020) ·doi:10.1007/s00366-020-01168-8
[12] 奥地利西瓦莱克。,基于离散奇异卷积微分正交耦合方法的非线性弹性地基上层合板的非线性动力响应,Compos。B部分工程,50,171-179(2013)·doi:10.1016/j.composites.2013.01.027
[13] 西瓦莱克。,Winkler-Pasternak弹性地基上矩形薄板的DSC-HDQ非线性分析,应用。数学。型号。,31, 606-624 (2007) ·Zbl 1197.74198号 ·doi:10.1016/j.apm.2005.11.023
[14] 曲,Y。;Wu,S。;李,H。;Meng,G.,复合材料层合板和夹层矩形平行六面体的三维自由和瞬态振动分析:梁、板和固体,Compos。B部分工程,73,96-110(2015)·doi:10.1016/j.composites.2014.12.027
[15] Choi,IH,复合材料层合板和壳体在低速冲击下的几何非线性瞬态分析,Compos。结构。,142, 7-14 (2016) ·doi:10.1016/j.compstruct.2016.01.070
[16] Sobhani,E。;Avcar,M.,任意边界条件下Winkler-Pasternak地基上不完美GNPRN锥壳、圆柱壳和环形板结构的固有频率分析,《工程分析》。已绑定。元素。,144, 145-164 (2022) ·doi:10.1016/J.ENGANABOUND.2022.08.18
[17] Sobhani,E。;阿联酋马苏迪;西瓦莱克。;Avcar,M.,由横向各向同性碳纤维增强的FG-GOP/聚合物纳米复合球体和椭球双曲壳的固有频率分析,《工程分析》。已绑定。元素。,138, 369-389 (2022) ·Zbl 1521.74143号 ·doi:10.1016/J.ENGANABOUND.2022.03.009
[18] Sobhani,E。;Arbabian,A。;西瓦莱克。;Avcar,M.,混合多孔纳米复合材料连接半球圆柱圆锥壳的自由振动分析,工程与计算。,2021, 1-28 (2021) ·doi:10.1007/S00366-021-01453-0
[19] 杨,Z。;Wu,H。;杨,J。;刘,A。;萨法伊,B。;Lv,J.,FG石墨增强多孔拱在冲击荷载下的非线性强迫振动和动态屈曲,薄壁结构。,181 (2022) ·文件编号:10.1016/J.TWS.2022.110059
[20] 杨,Z。;Safaei,B。;Sahmani,S。;Zhang,Y.,基于偶应力的移动Kriging无网格壳体模型,用于随机棋盘格复合材料圆柱微壳体的轴向后屈曲分析,薄壁结构。,170 (2022) ·doi:10.1016/J.TWS.2021.108631
[21] 杨,Z。;刘,A。;赖,SK;Safaei,B。;吕杰。;黄毅,固支FG-GPLRC拱非对称屈曲分析的热致失稳,工程结构。,250 (2022) ·doi:10.1016/J.ENGSTRUCT.2021.113243
[22] 杨,Z。;刘,A。;Pi,YL;Fu,J。;Gao,Z.,冲击载荷下固定浅拱的非线性动态屈曲:分析和试验研究,J.Sound Vib。,487 (2020) ·doi:10.1016/J.JSV.2020.115622
[23] 杨,Z。;Wu,D。;杨,J。;赖,SK;吕杰。;Liu,A.,旋转约束石墨烯纳米板增强FG多孔拱在均匀阶跃载荷下的动态屈曲,薄壁结构。,166 (2021) ·doi:10.1016/J.TWS.2021.108103
[24] Turkmen,H.S.:承受气流载荷的复合板的动态行为。爆炸。爆炸响应组成。,爱思唯尔;2017年,第57-84页。doi:10.1016/B978-0-08-102092-0.00003-0。
[25] Yang,S。;杨,Q-SQ,非线性弹性约束层合板的几何非线性瞬态响应,冲击振动。,2017, 1-9 (2014) ·doi:10.1155/2017/2189420
[26] Ghayesh,MH;Farokhi,H.,双曲扁微壳的非线性动力学,非线性动力学。,92, 803-814 (2018) ·Zbl 1423.74131号 ·doi:10.1007/s11071-018-4091-7
[27] Farokhi,H。;MH Ghayesh,《非理想剪切变形微板的动力学》,《国际工程科学杂志》。,133, 264-283 (2018) ·兹比尔1423.74542 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2018.04.011
[28] 阿马比利,M。;Reddy,JN,复合材料层合壳体静力学和动力学的非线性三阶厚度和剪切变形理论,Compos。结构。,244 (2020) ·doi:10.1016/j.compstruct.2020.112265
[29] 萨胡,SK;Das,P.,含横向多裂纹层合梁振动的实验和数值研究,Mech。系统。信号处理。,135 (2020) ·doi:10.1016/j.ymssp.2019.106398
[30] Devarajan,B。;Kapania,RK,使用等几何水平集方法分析具有任意形状切口的曲线加筋复合板的热屈曲,Aerosp。科学。技术。,121 (2022) ·doi:10.1016/j.ast.2022.107350
[31] Devarajan,B。;Kapania,RK,使用等几何分析的带切口的曲线加筋层压复合板的热屈曲,Compos。结构。,238 (2020) ·doi:10.1016/j.compstruct.2020.111881
[32] 库马尔,V。;Dewangan,HC;北卡罗来纳州夏尔马。;Panda,SK,受损(裂纹和分层)层合壳结构静态和振动响应的数值预测:实验验证,机械。系统。信号。工艺。,170 (2022) ·doi:10.1016/j.ymssp.2022.108883
[33] 刘,Y。;胡,W。;朱,R。;Safaei,B。;秦,Z。;Chu,F.,波纹圆柱壳在非线性低速冲击下的动力响应,Aerosp。科学。技术。,121 (2022) ·doi:10.1016/j.ast.2021.107321
[34] 沈海生;杨,J。;Zhang,L.,Reissner-Mindlin板在热机械载荷和弹性地基上的动态响应,J.Sound Vib。,232, 309-329 (2000) ·doi:10.1006/jsvi.1999.2745
[35] 沈海生;郑J-J;黄,X-L,剪切变形层合板在热机械载荷和弹性地基上的动态响应,合成。结构。,60, 57-66 (2003) ·doi:10.1016/S0263-8223(02)00295-7
[36] Doguamanam,DCD;Hansen,JS;Heppler,GR,《热载荷层压板的非线性瞬态响应》1,J.Appl。机械。,第71页,第49-56页(2004年)·Zbl 1111.74581号 ·数字对象标识代码:10.1115/1.1631033
[37] 阿萨迪,H。;Beheshti,AR,《利用三阶活塞理论研究FG-CNTRC梁在气动热荷载作用下的非线性动力响应》,Acta。机械。,229, 2413-2430 (2018) ·兹比尔1392.74034 ·doi:10.1007/s00707-018-2121-7
[38] Nguyen,DD;Kim,S-E;Vu、TAT;Vu,AM,《热环境下变厚度夹芯复合材料层合板的振动和非线性动力学分析》,J.Sandw。结构。材料。,23, 1541-1570 (2021) ·doi:10.1177/1099636219899402
[39] 帕特尔,NP;Sharma,DS,复合板受方孔削弱的弯曲,国际力学杂志。科学。,94-95, 131-139 (2015) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2015.02.021
[40] 巴蒂斯塔,M.,《无限大板孔周围的应力集中》,《国际力学杂志》。科学。,53, 254-261 (2011) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2011.01.006
[41] Sharma,DS,无限板中多边形孔周围的力矩分布,国际力学杂志。科学。,78, 177-182 (2014) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2013.10.021
[42] 戴,L。;陈,Y。;Wang,Y。;Lin,Y.,基于双切口原始细胞板的多切口板振动的实验和数值分析,国际力学杂志。科学。,183 (2020) ·doi:10.1016/j.ijmecsci.2020.105758
[43] 南卡罗来纳州纳亚克;Khante,SN,带和不带切口板的线性瞬态动力分析,阿拉伯。科学杂志。工程师,46,10681-10693(2021)·doi:10.1007/s13369-021-05523-9
[44] 南达州。;Bandyopadhyay,JN,使用有限元法对叠层复合材料壳体进行几何非线性瞬态分析,J.Sound Vib。,325, 174-185 (2009) ·doi:10.1016/j.jsv.2009.02.044
[45] 康德,T。;Swaminathan,K.,基于高阶精细理论的层压复合材料和夹层板静态分析的分析解,Compos。结构。,56329-344(2002年)·doi:10.1016/S0263-8223(02)00017-X
[46] 希瓦尼,CK;熊猫,SK;Mahapatra,TR,分层复合板瞬态行为的非线性有限元分析,J.Vib。阿库斯特。事务处理。ASME,140,1-48(2018)·doi:10.115/1.4037848
[47] A.帕希。;Singh,BN,形状记忆合金嵌入复合材料层合板的非线性自由振动分析,机械。高级主管。结构。,24, 713-724 (2017) ·doi:10.1080/15376494.2016.1196777
[48] Dewangan,HC;北卡罗来纳州夏尔马。;Panda,SK,开孔多层结构的数值非线性静态分析和实验验证,AIAA J.,60,985-997(2022)·doi:10.2514/1.J060643
[49] Reddy,JN,层压复合材料力学理论与分析板壳(2004),剑桥:CRC出版社,剑桥·Zbl 1075.74001号
[50] 库克,RD;DS马尔库斯;普莱莎,ME;Witt,RJ,《有限元分析的概念和应用》(2009),新加坡:威利,新加坡
[51] Bathe,KJ,《有限元程序》(1996),马萨诸塞州沃特敦:Prentice Hall,Pearson Education,Inc.,沃特敦,MA·Zbl 1326.65002号
[52] Dewangan,HC;Thakur,M。;迪帕克,SSK;熊猫,SK,开孔承载多层浅双曲壳结构的非线性频率预测,合成。结构。,279 (2022) ·doi:10.1016/j.compstruct.2021.114756
[53] Dewangan,HC;熊猫,SK,开孔遵循层合扁壳结构的非线性热弹性数值频率分析和实验验证,J.Press。船舶。技术。,10, 1115-1, 4054843 (2022)
[54] Dewangan,HC;北卡罗来纳州夏尔马。;希瓦尼,CK;Panda,SK,可变开孔(方形/矩形)承载的分层玻璃/环氧树脂平板/曲面板结构的数值本征频率和实验验证,Mech。基于Des。结构。机器。,50, 1640-1657 (2022) ·doi:10.1080/15397734.2020.1759432
[55] 莫汉蒂,J。;萨胡,斯洛伐克;Parhi,PK,分层编织玻璃纤维/环氧树脂复合板自由振动的数值和实验研究,国际结构杂志。刺。动态。,12377-394(2012年)·doi:10.1142/s0219455412500083
[56] Jones,RM,复合材料力学(1998),费城:Taylor和Francis,费城
[57] 拉姆,KSS;Sinha,PK,层压复合板自由振动的湿热效应,J.Sound Vib。,158, 133-148 (1992) ·Zbl 0925.73317号 ·doi:10.1016/0022-460X(92)90669-O
[58] 南达州。;Pradyumna,S.,湿热环境中含缺陷层合壳体的非线性动力响应,J.Compos。材料。,45, 2103-2112 (2011) ·doi:10.1177/0021998311401061
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