Application of the first-order shear deformation theory to the analysis of laminated glasses and photovoltaic panels
Application of the first-order shear deformation theory to the analysis of laminated glasses and photovoltaic panels
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一阶剪切变形理论在夹层玻璃和光伏板分析中的应用
DOI：
10.1016/j.ijmecsci.2015.03.012
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发表时间：
2015
影响因子：
7.3
通讯作者：
H. Köppe
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Eisenträger J;K. Naumenko;H. Altenbach;H. Köppe
层压板和光伏电池板由三层组成，而由太阳能电池及其封装组成的核心层比皮肤层更符合剪切要求。一阶剪切变形理论(FSDT)，如Mindlin理论，通常与均匀化方法相结合地应用于这些层合板。如果剪切刚度的差异太大，FSDT可能无法准确地预测变形行为。本文对FSDT在夹层玻璃和光伏电池板上的适用范围进行了评估。此外，用户定义的元素与ABAQUS中的子程序User Elementin集成在一起。该单元利用均匀化方法来确定有效材料参数。为了验证有限元分析的结果，采用了闭合形式的级数解。重点关注对强度分析很重要的边界层效应的精确表示。
Laminated plates and photovoltaic panels are composed of three layers, whereas the core layer, comprising the solar cells and their encapsulation, is more shear-compliant than the skin layers. First-order shear deformation theories (FSDT) like the Mindlin theory are usually applied to these laminated plates in combination with a homogenisation approach. If the differences in shear stiffnesses are too strong, the FSDT may fail to predict the deformation behaviour accurately. This paper evaluates the applicability range of FSDT to the laminated glass and photovoltaic panels. Furthermore, a user-defined element is integrated with the subroutineUser Elementin Abaqus. This element utilises a homogenisation approach to determine the effective material parameters. To verify the results of the finite element analysis, a closed-form series solution is applied. The attention is placed on the accurate representation of the boundary layer effects that are important for the strength analysis.
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