مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی پسا کمانش ورق های کامپوزیتی مستطیلی به روش تجمیع نقاط و توابع لژاندر

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه شهید بهشتی
2 عضو هیئت علمی
3 دانشجوی دانشگاه شهید بهشتی تهران
چکیده
در این مقاله با استفاده از روش‌ بدون‌ المان تجمیع نقاط به ‌بررسی رفتار غیرخطی پس از کمانش صفحات کامپوزیتی پرداخته شده است. روش بدون‌المان یکی از روش‌های عددی مورد توجه در یکی دو دهه اخیر بوده است. در این روش دامنه مسئله با توزیع نقاط یکنواخت و یا غیریکنواخت نمایش داده می‌شود. ولیکن به‌دلیل نوسانات شدید در شرایط‌ مرزی و وقوع پدیده رانگ در صورت استفاده از نقاط یکنواخت، در تحقیق حاضر دامنه مسئله با نقاط لژاندر-گاوس-لوباتو گسسته‌سازی شده است. در مقاله حاضر از شرایط‌ مرزی خارج‌صفحه‌ای گوناگون با لایه‌چینی‌های متعامد و زاویه‌ای پادمتقارن و همین‌طور تئوری صفحات کامپوزیتی کلاسیک استفاده شده است. در روش‌ مذکور، از سری‌لژاندر جهت گسسته‌سازی معادلات دیفرانسیلی و شرایط‌ مرزی بمنظور میدان‌های جابجایی تخمینی استفاده می‌شود. به‌علت تغییرشکل‌های بزرگ و وجود ترم‌های غیرخطی در روابط کرنش-جابجایی و همچنین ترم‌های غیرخطی ناشی از ضرب میدان‌های جابجایی معادلات نهایی حاصل از گسسته‌سازی معادلات تعادل و شرایط‌ مرزی حاکم، تشکیل یک دستگاه معادلات غیرخطی را می‌دهند که برای حل دستگاه معادلات غیرخطی از تکنیک نیوتن-رافسون استفاده شده است. در این روش همواره تعداد معادلات از تعداد مجهولات بیشتر است و ازآنجاکه تعداد معادلات از تعداد مجهولات بیشتر می‌باشد از روش حداقل‌مربعات برای حل دستگاه معادلات استفاده خواهد شد. نتایج گوناگون تا حد امکان با نتایج موجود در مراجع مقایسه شده‌اند
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Post-buckling of laminated plates using collocation method and Legendre basis functions

نویسندگان English

Seyed Amir Ghannadpour 1
Mohammad Ali Mehrpouya 2
Payam Kiani 3
چکیده English

In this paper, post-buckling behavior of laminated plates is investigated using mesh-free method. One of the most common powerful numerical methods in recent decades is mesh-free collocation method. Due to wildly oscillating solutions at the endpoints and occurrence of Runge phenomenon in the case of uniform distribution of points, the domain of the problem is discretized with Legendre-gauss-lobatto nodes. In this paper, the classical laminated plate theory is used and different out-of-plane boundary conditions with anti-symmetric cross-ply and angle-ply laminates are investigated. Equations system is introduced by discretizing von-Karman’s compatibility equations and boundary conditions with finite Legendre basis functions that are substituted into the displacement fields. Because of large deformations and nonlinear terms in the strain-displacement relations, the nonlinear system of equations is solved by using Newton-Raphson technique. Since number of equations is always more than the number of unknown parameters, the least square technique is used to solve the system of equations. Some results are obtained and compared with those available in the literature.

کلیدواژه‌ها English

Post-buckling
Classical laminated plate theory
Legendre polynomials
Mesh-free method
collocation