Розрахунок напружень та ефективних пружних сталих для композитних пластинок із двоперіодичними системами жорстких включень

M. O. Maksymovych, I. V. Kuzio

Анотація


Розроблено методику розрахунку напружено-деформованого стану компо­зит­них пластинок з двоперіодичною системою жорстких включень. Ви­зна­чення напружень та ефективних пружних сталих виконано на основі сингу­лярних інтегральних рівнянь з використанням дзета-функцій Веєрштрас­са. Досліджено напруження у пластинках з еліптичними і пря­мокутними включеннями із за­кругленими вершинами. Розраховано ефектив­ні пружні сталі для плас­ти­нок з основними періодами і включеннями різних форм. Обчислено напружен­ня у пластинках, підкріплених іншими пласти­на­ми або стрижнями за допомогою заклепок.

 

Зразок для цитування: М. О. Максимович, І. В. Кузьо, “Розрахунок напружень та ефективних пружних сталих для композитних пластинок із двоперіодичними системами жорстких включень”, Мат. методи та фіз.-мех. поля, 67, №3-4, 203-216 (2024), https://doi.org/10.15407/mmpmf2024.67.3-4.203-216


Ключові слова


композитні пластинки, двоперіодичні системи включень, ефективні пружні сталі, напруження, метод інтегральних рівнянь

Посилання


E. I. Grigolyuk, L. A. Fil'shtinskii, Perforated Plates and Shells [in Russian], Nauka, Moscow (1970).

Ya. M. Pasternak, G. T. Sulim, “Plane problem of elasticity for an anisotropic body with doubly periodic systems of thin inhomogeneities,” Izv. Ros. Akad. Nauk, Mekh. Tv. Tela, No. 2, 58–72 (2014) (in Russian); English translation: Mech. Solids, 49, No. 2, 162–174 (2014), https://doi.org/10.3103/S002565441402006X

Y. Bai, C. Y. Dong, Z. Y. Liu, “Effective elastic properties and stress states of doubly periodic array of inclusions with complex shapes by isogeometric boundary element method,” Compos. Struct., 128, 54–69 (2015), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.03.061

C. Y. Dong, K. Y. Lee, “Boundary element implementation of doubly periodic inclusion problems,” Eng. Anal. Bound. Elem., 30, No. 8, 662–670 (2006), https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2006.03.007

M. Jafari, H. Moussavian, M. H. B. Chaleshtari, “Optimum design of perforated or-thotropic and laminated composite plates under in-plane loading by genetic algorithm,” Struct. Multidiscip. Optim., 57, No. 1, 341–357 (2018), https://doi.org/10.1007/s00158-017-1758-5

R. M. Jones, Mechanics of Composite Materials, Taylor & Francis, New York (1999).

W. Т. Koiter, “Stress distribution in an infinite elastic sheet with a doubly-periodic set of equal holes,” in: R. E. Langer (ed.), Boundary Problems in Differential Equations, University of Wisconsin Press, Madison, 191–213 (1960).

S. G. Lekhnitskii, Anisotropic Plates, Gordon&Breach Sci. Pub., New York (1987).

Z. Y. Liu, C. Y. Dong, Y. Bai, “An iterative FE–BE method and rectangular cell model for effective elastic properties of doubly periodic anisotropic inclusion composites,” Compos. Struct.,124, 253–262 (2015), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.01.021

O. Maksymovych, Ia. Pasternak, H. Sulym, S. Kutsyk, “Doubly periodic cracks in the anisotropic medium with the account of contact of their faces,” Acta Mech. Autom., 8, No. 3, 160–164 (2014), https://doi.org/10.2478/ama-2014-0029

O. Maksymovych, A. Podhorecki, “Determination of stresses in anisotropic plates with elastic inclusions based on singular integral equations,” Eng. Anal. Bound. Elem., 104, 364–372 (2019), https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2019.03.039

P. Malits, “Doubly periodic array of thin rigid inclusions in an elastic solid,” Quart. J. Mech. Appl. Math., 63, No. 2, 115–144 (2010), https://doi.org/10.1093/qjmam/hbq001

Y. Xia, H. Niu, Z. Zhang, H. Liu, C. Wu, “Extended multiscale isogeometric analysis for mechanical simulation of two-dimensional periodic heterogeneous materials,” Compos. Struct., 315, Article 116988 (2023), https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116988

Y. Xu, Q. Tian, J. Xiao, “Doubly periodic array of coated cylindrical inclusions model and applications for nanocomposites,” Acta Mech., 231, No. 2, 661–681 (2020), https://doi.org/10.1007/s00707-019-02567-9


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.