• 제목/요약/키워드: orthotropic plates

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Buckling of sandwich plates with FG-CNT-reinforced layers resting on orthotropic elastic medium using Reddy plate theory

  • Shokravi, Maryam
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권6호
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    • pp.623-631
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    • 2017
  • Present paper deals with the temperature-dependent buckling analysis of sandwich nanocomposite plates resting on elastic medium subjected to magnetic field. The lamina layers are reinforced with carbon nanotubes (CNTs) as uniform and functionally graded (FG). The elastic medium is considered as orthotropic Pasternak foundation with considering the effects of thermal loading on the spring and shear constants of medium. Mixture rule is utilized for obtaining the effective material properties of each layer. Adopting the Reddy shear deformation plate theory, the governing equations are derived based on energy method and Hamilton's principle. The buckling load of the structure is calculated with the Navier's method for the simply supported sandwich nanocomposite plates. Parametric study is conducted on the combined effects of the volume percent and distribution types of the CNTs, temperature change, elastic medium, magnetic field and geometrical parameters of the plates on the buckling load of the sandwich structure. The results show that FGX distribution of the CNTs leads to higher stiffness and consequently higher buckling load. In addition, considering the magnetic field increases the buckling load of the sandwich nanocomposite plate.

특별직교이방성 적층판의 고유진동수에 대한 형상비의 영향 (The Influence of the Aspect Ratio on the Natural Frequency of the Specially Orthotropic Laminated Plates)

  • 한봉구;김덕현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.219-225
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    • 2011
  • 건설기술자들에게는 첨단 복합재료구조에 대한 이론이 너무 어려워서 간단하면서도 쉽게 적용할 수 있는 정확한 방법을 필요로 하고 있다. 단순지지된 적층판을 특별직교이방성 적층판 이론에 의하여 해석하였다. 본 연구에서는 형상비를 1 : 1 ~ 1 : 5 까지 변화시켜가며 해석을 수행하였다. 대부분의 교량이나 건물의 상판은 형상비가 큰 경우가 많은데, 이런 구조물의 평형방정식에 대한 종방항 모멘트항($M_x$)의 영향은 매우 작아서, 더욱 간단한 해석이 가능하다. 본 논문에서는 특별직교이방성 적층판의 고유진동수에 대한 형상비의 영향을 연구하였으며 이 방법을 사용하면 충분히 정확한 값을 산출할 수 있다. 본 논문의 연구의 결과는 단순지지된 특별직교이방성 적층판의 해석에 이용할 수 있다.

Structural Reliability of Thick FRP Plates subjected to Lateral Pressure Loads

  • Hankoo Jeong;R. Ajit Shenoi;Kim, Kisung
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제4권2호
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    • pp.38-57
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    • 2000
  • This paper deals with reliability analysis of specially orthotropic plates subjected to transverse lateral pressure loads by using Monte Carlo simulation method. The plates are simply supported around their all edges and have a low short span to plate depth ratio with rectangular plate shapes. Various levels of reliability analyses of the plates are performed within the context of First-Ply-Failure(FPF) analysis such as ply-/laminate-level reliability analyse, failure tree analysis and sensitivity analysis of basic design variables to estimated plate reliabilities. In performing all these levels of reliability analyses, the followings are considered within the Monte Carlo simulation method: (1) input parameters to the strengths of the plates such as applied transverse lateral pressure loads, elastic moduli, geometric including plate thickness and ultimate strength values of the plates are treated as basic design variables following a normal probability distribution; (2) the mechanical responses of the plates are calculated by using simplified higher-order shear deformation theory which can predict the mechanical responses of thick laminated plates accurately; and (3) the limit state equations are derived from polynomial failure criteria for composite materials such as maximum stress, maximum strain, Tsai-Hill, Tsai-Wu and Hoffman.

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Influence of aspect ratio and fibre orientation on the stability of simply supported orthotropic skew plates

  • Kutlu, Darilmaz
    • Steel and Composite Structures
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    • 제11권5호
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    • pp.359-374
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    • 2011
  • In this paper, the influence of fibre orientation and aspect ratio on stability analysis of simply supported skew plates subjected to in plane loading is studied by using a four noded hybrid plate finite element. The formulation of the element is based on Hellinger-Reissner variational principle. The element is developed by combining a hybrid plane stress element and a hybrid plate element. Some numerical problems are solved and the effects of skew angle, aspect ratio, fibre orientation and loading type on the critical buckling loads are highlighted.

탄성지지된 특별직교 이방성 복합판의 구조해석 (Structural Analysis of Elastic supported Special Orthotropic Composite Plates)

  • 김덕현;박제선;심도식;이정호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.200-210
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    • 1997
  • This paper presents the result of analysis of special orthotropic plates supported by elastic foundation and simple supported edges. Convergence and accuracy of the solution are examined and it is verified that the solution obtained is sufficiently accurate. The effect of the spring constant, k, on deflection is studied.

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타원형 및 원형 평판의 자유 진동 (Free Vibration of EllllIipticall and Circular Plates)

  • 김찬수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1485-1492
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Rayleigh-Ritz method를 사용하여 타원형(원형 포함) 평판의 자유 진동 문제를 해석한다. admissible함수로서는 단순 다항식의 곱(products of simple polynomials)을 사용한다. 이 함수는 다항식의 첫 항의 차수를 0,1 또는 2로 함으로써 각각 자유, 단순 지지 또는 고정인 경계 조건을 간편히 처리할 수 있게 하며, 에너지식에 포함된 적분값을 계산함에 있어서 점화식을 유도하여 사용함으로써 계산을 매우 간편히 수행할 수 있게 한다. 본문의 이론 해석은 직교 이방성 타원형 평판에 대해서 제시된다. 그러나 수치 결과는, 이방성의 다양한 조합에 대한 많은 결과를 제시하는 것은 그다지 의미가 없는 관계로, 등방성 평판에 대해서 주어진다. 등방성 평판의 여러 가지 세장비에 대한 결과는 설계 데이터로써 활용될 수 있을 것이다. 덧붙여 대표적으로 세장비가 0.5인 평판에 대해서 nodal pattern이 그림으로 제시된다.

사다리꼴 주름평판의 음향방사효율 해석 (Prediction of acoustic radiation efficiency for trapezoidal corrugated plates)

  • 유정수;장승호
    • 한국음향학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.83-93
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    • 2023
  • 사다리꼴 주름평판은 복잡한 주름 모델링으로 인해 흔히 직교이방성평판으로 단순화하여 해석한다. 그러나 고주파수 대역에서는 주름의 국부 진동으로 인해 직교이방성평판 모델이 유효하지 못하다. 본 연구에서는 파수영역수치해석기법을 이용하여 사다리꼴 주름평판의 고주파수 대역 진동 및 소음 특성을 규명하고, 이를 토대로 주름평판의 주파수 대역별 진동 및 소음 특성을 반영한 근사계산 방법을 제안한다. 근사계산에서는 전역 및 국부 진동을 반영할 수 있도록 주름평판을 네 개의 평판모델로 구성하였으며, 근사계산을 통해 구한 방사효율을 수치해석 결과와 비교함으로써 방법의 신뢰성을 검증하였다.

Orthotropic sandwich plates with interlayer slip and under edgewise loads

  • Hussein, R.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제17권2호
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    • pp.153-166
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    • 2004
  • An elasticity solution for sandwich plates assembled with non-rigid bonding and subjected to edgewise loads is presented. The solution satisfies the equilibrium equations of the face and core elements, the compatibility equations of stresses and strains at the interfaces, and the boundary conditions. To investigate the effects of bonding stiffnesses on the responses of sandwich plates, numerical evaluations are conducted. The results obtained have shown that the bonding stiffness, up to a certain level, has a strong effect on the plate mechanical response. Beyond this level, the usual assumption of perfect bonding used in classical theories is quite acceptable. An answer to what constitutes perfect bonding is found in terms of the ratio of the core stiffness to the bonding stiffness.

탄성구속된 직교이방성판의 좌굴거동 (Buckling Behavior of Elastically Restrained Orthotropic Plates)

  • 윤순종;정상균
    • Composites Research
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    • 제12권3호
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    • pp.17-25
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    • 1999
  • 본 연구는 탄성구속된 직교이방성판의 탄성좌굴거동에 대한 해석적인 연구결과이다. 이 연구에서 판의 하중이 재하되는 변은 단순지지되어있고 하중이 재하되지 않는 변은 탄성구속되어있다. 등분포 일축 압축력과 면내 전단력이 작용하는 경우에 대한 좌굴해석식을 에너지법을 사용하여 각각 유도하였으며 그 결과를 그래프로 나타내었다. 유도된 식의 검증을 위하여 등방성재료의 역학적성질을 좌굴해석식에 대입한 결과 기존의 발표된 등방성재료의 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

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Mindlin판 특성함수를 이용한 직교이방성 후판의 진동해석 (Vibration Analysis of Thick Orthotropic Plates Using Mindlin Plate Characteristic Functions)

  • 이종문
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.21-26
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    • 2003
  • An iteractive Kantorovich method is presented for the vibration analysis of rectangular orthotropic thick plates. Mindlin plate characteristic functions are derived in general forms using the Kantorovich method. Initially, Timoshenko beam functions consistent with the boundary conditions of the plate were used. Through numerical calculations of natural fairs of appropriate models, it has been confirmed that the method presented is superior to the Rayleigh-Ritz analysis or the finite element analysis in both accuracy and computational efficiency.