The aim of the present work is to study the nonlinear behavior of the laminated composite plates under transverse sinusoidal loading using a new inverse trigonometric shear deformation theory, where geometric nonlinearity in the Von-Karman sense is taken into account. In the present theory, in-plane displacements use an inverse trigonometric shape function to account the effect of transverse shear deformation. The theory satisfies the traction free boundary conditions and violates the need of shear correction factor. The governing equations of equilibrium and boundary conditions associated with present theory are obtained by using the principle of minimum potential energy. These governing equations are solved by eight nodded serendipity element having five degree of freedom per node. A square laminated composite plate is considered for the geometrically linear and nonlinear formulation. The numerical results are obtained for central deflections, in-plane stresses and transverse shear stresses. Finite element Codes are developed using MATLAB. The present results are compared with previously published results. It is concluded that the geometrically linear and nonlinear response of laminated composite plates predicted by using the present inverse trigonometric shape function is in excellent agreement with previously published results.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.12
no.2
/
pp.200-209
/
2011
An analytical solution for rectangular laminated composite plates was obtained via a formal asymptotic method. From threedimensional static equilibrium equations, the microscopic one-dimensional and macroscopic two-dimensional equations were systematically derived by scaling of the thickness coordinate with respect to the characteristic length of the plate. The onedimensional through-the-thickness analysis was performed by applying a standard finite element method. The derived twodimensional plate equations, which take the form of recursive equations, were solved under sinusoidal loading with simplysupported boundary conditions. To demonstrate the validity and accuracy of the present method, various types of composite plates were studied, such as cross-ply, anti-symmetric angle-ply and sandwich plates. The results obtained were compared to those of the classical laminated plate theory, the first-order shear deformation theory and the three-dimensional elasticity. In the present analysis, the characteristic length of each composite was dependent upon the layup configurations, which affected the convergence rate of the method. The results shown herein are promising that it can serve as an efficient tool for the analysis and design of laminated composite plates.
Sherafat, Mohammad H.;Ghannadpour, Seyyed Amir M.;Ovesy, Hamid R.
Structural Engineering and Mechanics
/
v.45
no.5
/
pp.677-691
/
2013
A semi-analytical finite strip method is developed for analyzing the post-buckling behavior of rectangular composite laminated plates of arbitrary lay-up subjected to progressive end-shortening in their plane and to normal pressure loading. In this method, all the displacements are postulated by the appropriate harmonic shape functions in the longitudinal direction and polynomial interpolation functions in the transverse direction. Thin or thick plates are assumed and correspondingly the Classical Plate Theory (CPT) or Higher Order Plate Theory (HOPT) is applied. The in-plane transverse deflection is allowed at the loaded ends of the plate, whilst the same deflection at the unloaded edges is either allowed to occur or completely restrained. Geometric non-linearity is introduced in the strain-displacement equations in the manner of the von-Karman assumptions. The formulations of the finite strip methods are based on the concept of the principle of the minimum potential energy. The Newton-Raphson method is used to solve the non-linear equilibrium equations. A number of applications involving isotropic plates, symmetric and unsymmetric cross-ply laminates are described to investigate the through-thickness shearing effects as well as the effect of pressure loading, end-shortening and boundary conditions. The study of the results has revealed that the response of the composite laminated plates is particularly influenced by the application of the Higher Order Plate Theory (HOPT) and normal pressure loading. In the relatively thick plates, the HOPT results have more accuracy than CPT.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
/
v.17
no.7
s.94
/
pp.1761-1771
/
1993
In this paper, the design of thick laminated composite plate subjected to thermal buckling load under uniform temperature distribution is presented. In the design procedures of composite laminated plates for maximum thermal buckling load. the finite element method based on shear deformed theory is used for the analysis or laminated plates. One-demensional search method is used to find optimal fiber orientation and, in the next step, optimal thickness is investigated. Design variables such as fiber orientation and ply thicknesses coefficient of plates are adopted. The optimal design for the symmetric or antisymmetric laminated plates consisted of 4 layers with maximum thermal buckling load is performed.
In this research, the free vibration response of laminated composite plates is investigated using a novel and simple higher order shear deformation plate theory. The model considers a non-linear distribution of the transverse shear strains, and verifies the zero traction boundary conditions on the surfaces of the plate without introducing shear correction coefficient. The developed kinematic uses undetermined integral terms with only four unknowns. Equations of motion are obtained from the Hamilton's principle and the Navier method is used to determine the closed-form solutions of antisymmetric cross-ply and angle-ply laminates. Numerical examples studied using the present formulation is compared with three-dimensional elasticity solutions and those calculated using the first-order and the other higher-order theories. It can be concluded that the present model is not only accurate but also efficient and simple in studying the free vibration response of laminated composite plates.
The thermal effects on the buckling, postbuckling and nonlinear vibration behaviors of composite laminated trapezoidal plates are studied. Aiming at the complex plate structure and to simulate the temperature distribution of the plate, a finite element method (FEM) is applied in this paper. In the temperature model, based on the thermal diffusion equation, the Galerkin's method is employed to establish the temperature equation of the composite laminated trapezoidal plate. The geometrical nonlinearity of the plate is considered by using the von Karman large deformation theory, and combining the thermal model and aeroelastic model, Hamilton's principle is employed to establish the thermoelastic equation of motion of the composite laminated trapezoidal plate. The thermal buckling and postbuckling of the composite laminated rectangular plate are analyzed to verify the validity and correctness of the present methodology by comparing with the results reported in the literature. Moreover, the effects of the temperature with the ply-angle on the thermal buckling and postbuckling of the composite laminated trapezoidal plates are studied, the thermal effects on the nonlinear vibration behaviors of the composite laminated trapezoidal plates are discussed, and the frequency-response curves are also presented for the different temperatures and ply angles.
Zerin, Zihni;Turan, Ferruh;Basoglu, Muhammed Fatih
Structural Engineering and Mechanics
/
v.57
no.4
/
pp.603-616
/
2016
In this study, a convenient formulation for the bending of laminated composite plates that hold non-homogeneous properties is examined. The constitutive equations of first order shear deformation plate theory are obtained using Hamilton Principle. The effect of non-homogeneity, lamination schemes and aspect ratio on the deflections and stresses is analysed. It is understood from the study that economical and optimum designs for laminated composite plates can be achieved by changing lamination scheme and by considering non-homogeneity response of composite plate.
In the present investigation, by using the two numerical methods, free vibration analysis of laminated annular and annular sector plates have been studied. In order to obtain the main equations two different shell theories such as Love's shell theory and first-order shear deformation theory (FSDT) have been used for modeling. After obtaining the fundamental equations in briefly, the methods of harmonic differential quadrature (HDQ) and discrete singular convolution (DSC) are used to solve the equation of motion. Accuracy, convergence and reliability of the present HDQ and DSC methods were tested by comparing the existing results obtained by different methods in the literature. The effects of some geometric and material properties of the plates are investigated via these two methods. The advantages and accuracy of the HDQ and DSC methods have also been examined with different grid numbers and shell theory. Some results for laminated annular plates and laminated circular plates were also been supplied.
This proposed project presents the bi-axial and uni-axial stability behavior of laminated composite plates based on an original three variable "refined" plate theory. The important "novelty" of this theory is that besides the inclusion of a cubic distribution of transverse shear deformations across the thickness of the structure, it treats only three variables such as conventional plate theory (CPT) instead five as in the well-known theory of "first shear deformation" (FSDT) and theory of "higher order shear deformation" (HSDT). A "shear correction coefficient" is therefore not employed in the current formulation. The computed results are compared with those of the CPT, FSDT and exact 3D elasticity theory. Good agreement is demonstrated and proved for the present results with those of "HSDT" and elasticity theory.
A 4-node assumed strain finite element based on higher order shear deformation theory is developed to investigate the behaviours of symmetric and unsymmetric laminated composite plates. The present element is based on Reddy's higher order shear deformation theory so that it can consider the parabolic distribution of shear deformation through plate thickness direction. In particular, assumed strain method is adopted to alleviate the shear locking phenomena inherited plate elements based on higher order shear deformation theory. The present finite element has seven degrees of freedom per node and denoted as HSA4. Numerical examples are carried out for symmetric and unsymmetric laminated composite plate with various thickness values. Numerical results are compared with reference solutions produced by other higher order shear deformation theories.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.