This paper deals with the nonlinear finite element analysis of fibre-reinforced plastic poles. Based on the principle of stationary potential energy and Novozhilov's derivations of nonlinear strains, the formulations for the geometric nonlinear analysis of general shells are derived. The formulations are applied to the fibre-reinforced plastic poles which are treated as conical shells. A semi-analytical finite element model based on the theory of shell of revolution is developed. Several aspects of the implementation of the geometric nonlinear analysis are discussed. Examples are presented to show the applicability of the nonlinear analysis to the post-buckling and large deformation of fibre-reinforced plastic poles.
Anyakora, Anthony N.;Abubakre, Oladiran K.;Mudiare, Edeki;Suleiman, MAT
Advances in materials Research
/
v.6
no.4
/
pp.329-341
/
2017
The challenge of replacing conventional plastics with biodegradable composite materials has attracted much attention in product design, particularly in the tensile-related areas of application. In this study, fibres extracted from oil palm empty fruit bunch (EFB) were treated and utilized in reinforcing polyester matrix by hand lay-up technique. The effect of fibre loading and combined influence of alkali and silane treatments on porosity and water absorption parameters, and its correlation with the tensile behaviour of composites was analyzed. The results showed that tensile strength decreased whilst modulus of elasticity, water absorption and porosity parameters increased with increasing fibre loading. The composites of treated oil palm EFB fibre exhibited improved values of 2.47 MPa to 3.78 MPa for tensile strength; 1.75 MPa to 2.04 MPa for modulus of elasticity; 3.43% to 1.68% for porosity and 3.51% to 3.12% for water absorption at respective 10 wt.% fibre loadings. A correlation between porosity and water absorption with tensile behavior of composites of oil palm EFB fibre and positive effect of fibre treatment was established, which clearly demonstrate a connection between processing and physical properties with tensile behavior of fibre composites. Accordingly, a further exploitation of economic significance of oil palm EFB fibres composites in areas of low-to-medium tensile strength application is inferred.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
/
v.18
no.3
/
pp.293-299
/
2015
We analyzed the damage effect on Glass Fibre Reinforced Plastics(GFRP) under air flow by irradiation of continuous wave near-IR laser. Damage process and temporal temperature distribution were demonstrated and material characteristics were observed with laser intensity, surface flow speed and angle. Surface temperature on GFRP rapidly increased with laser intensity, and the damaged pattern was different with flow characteristics. In case of no flow, penetration on GFRP by burning and flame generation after laser irradiation was appeared at once. GFRP was penetrated by the heat generated from resin ignition. In case of laser irradiation under flow, a flame generated after burning extinguished at once by flow and penetration pattern on GFRP were differently shown with flow angle. From the results, we presented the damage process and its mechanism.
This note presents the main results of an experimental investigation into the mechanical behaviour of a composite sandwich conceived as a lightweight material for naval engineering applications. The sandwich structure is formed by a three-dimensional glass fibre/polymer matrix fabric with transverse piles interconnecting the skins; the core is filled with a polymer matrix/glass microspheres syntactic foam; additional Glass Fibre Reinforced Plastics extra-skins are laminated on the external facings of the filled fabric. The main features of the experimental tests on syntactic foam, skins and sandwich panels are presented and discussed, with focus on both in-plane and out-of-plane responses. This work is part of a broader research investigation aimed at a complete characterisation, both experimental and numerical, of the complex mechanical behaviour of this composite sandwich.
Stiff and light fibre reinforced composites as used in air- and space-craft applications tend to high sound emission. Therefore, the damping properties are essential for the entire structural and acoustic engineering. Viscous damping is an established and reasonably linear model of the dissipation behaviour. Commonly, it is assumed to be isotropic and constant over all modes. For anisotropic materials it depends on the fibre orientation as well as the elastic and thermal material properties. To portray the orthogonal anisotropic behaviour, a model for unidirectional fibre reinforced plastics (frp) has been developed based on the classical laminate theory by ADAMS and BACON starting in 1973. Their approach includes three damping coefficients - for longitudinal damping in fibre direction, damping transversal to the fibres and shear based dissipation. The damping of a laminate is then accumulated layer wise including the anisotropic stiffness. So far, the model has been applied mainly to thermoset matrix materials. In this study, an experimental parameter estimation for different thermoplastic frp with angle ply and cross ply layups was carried out by measuring free vibrations of cantilever beams. The results show potential and limits of the ADAMS/BACON damping criterion. In addition, a possibility of modelling the anisotropic damping is shown. The implementation in standard FEA software is used to study the influence of boundary conditions on the damping properties and numerically estimate the radiated sound power of thin-walled frp parts.
A general analytical model for thin-walled composite beams with an arbitrary open/(or/and) closed cross section and arbitrary laminate stacking sequence i.e., symmetric, anti-symmetric as well as un-symmetric with respect to the mid plane of the laminate, is developed in the first paper. All the mechanical properties, mechanical centre of gravity and mechanical shear centre of the cross section are defined in the function of the geometry and the material properties of the section. A program "fungen" and "clprop" are developed in Fortran to compute all the mechanical properties and tested for various isotropic sections first and compared with the available results. The locations of mechanical centre of gravity and mechanical shear centre are given with respect to the fibre angle variation in composite beams. Variations of bending and torsional stiffness are shown to vary with respect to the fibre angle orientations.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
1990.10a
/
pp.137-142
/
1990
본 연구에서는 유한요소법을 사용하여 이방성으로 적층된 평판의 고유모드 를 예측하고, 이론적인 예측의 정확성을 연구하기 위해 사변 단순지지의 다 양한 각도로 적층된 정사각형 CFRP평판의 8번째 진동모드까지 실험적인 결 과와 비교하였다. 이 연구에서 사용된 모든 평판은 중앙면에 대칭이며, 이것 은 Bundling-stretching coupling을 제거하기 위해서이다. 그러나 만일 비대 칭적으로 적층된 평판이라면 이 효과를 포함한 해석이 되어야 할 것이다.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
/
v.9
no.6
/
pp.195-200
/
2001
Composites have wide applications in aerospace vehicles and automobiles because of the inherent flexibility in their design for improved material properties. Composite tribes in particular, are potential candidates for their use as energy absorbing elements in crashworthiness applications due to their high specific energy absorbing capacity and the stroke efficiency. Their failure mechanism however is highly complicated and rather difficult to analyze. This includes fracture in fibres, in the matrix and in the fibre-matrix interface in tension, compression and shear. The purpose of this study is to investigate the energy absorption characteristics of CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) tubes on static and impact tests. Static compression tests have been carried out using the static testing machine and impact tests have been carried out using the vertical crushing testing machine. Interlaminar number affect the energy absorption capability of CFRP tubes. Also, theoretical and experimental have the same value.
Chai, Gin Boay;Hoon, Kay Hiang;Chin, Sin Sheng;Soh, Ai Kah
Structural Engineering and Mechanics
/
v.4
no.5
/
pp.485-496
/
1996
This paper describes a numerical and experimental study on the stability and failure behaviour of rectangular symmetric laminated composite plates. The plates are simply supported along the unloaded edges and clamped along the loaded ends, and they are subjected to uniaxial in-plane compression. The finite element method was employed for the theoretical study. The study examines the effect of the plate's stacking sequence and aspect ratio on the stability and failure response of rectangular symmetric laminated carbon fibre reinforced plastics composite plates. The study also includes the effect of the unloaded edge support conditions on the postbuckling response and failure of the plates. Extensive experimental investigation were also carried out to supplement the finite element study. A comprehensive comparison between theory and experimental data are presented and discussed in this contribution.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.23
no.6
/
pp.715-726
/
2010
In this paper, a comparative study of metallic and non-metallic stiffened plates under a lateral pressure load is performed using conventional statistically determinate and SQP(Sequential Quadratic Programming) optimisation approaches. Initially, a metallic flat-bar stiffened plate is exemplified from the superstructure of a marine vessel and, subsequently, its structural topology is varied as hat-section stiffened FRP(Fibre Reinforced Plastics) single skin plates and monocoque FRP sandwich plates having a PVC foam core. These proposed structural alternatives are analysed using elastic closed-form solutions and SQP optimisation method under stress and deflection limits obtained from practice to calculate and optimise geometry dimensions and weights. Results obtained from the comparative study provide useful information for marine designers especially at the preliminary design stage where various building materials and structural configurations are dealt with.
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.