Buckling analysis of variable angle tow, variable thickness panels with transverse shear effects
Buckling analysis of variable angle tow, variable thickness panels with transverse shear effects
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具有横向剪切效应的可变角度牵引、可变厚度面板的屈曲分析
DOI：
10.1016/j.compstruct.2013.08.025
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发表时间：
2014
影响因子：
6.3
通讯作者：
Groh R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Groh R
制造具有可变纤维角度的先进复合材料面板可以导致层压板的一侧具有平坦轮廓，另一侧具有平滑的弯曲轮廓。当以二维形式模拟这些层压板时，平板假设可能不再准确地捕捉结构行为。本文研究了具有一维纤维变化和对称铺层的层合板的屈曲行为。将三维剖面建模为平板或圆柱形面板的假设进行了评估，考虑到横向剪切变形的影响。采用微分求积法对控制微分方程进行了强形式的求解，并通过二维有限元模型进行了验证。两种建模方法的有效性进行评估，通过比较的解决方案，捕捉层压板的实际形状的三维有限元模型。有人建议，这些变角拖，变厚度层压板的屈曲事件的特点是更准确地由“壳状”比“板状”的行为。提出了研究二维纤维取向及其相关的双曲拓扑结构的影响的想法。
The manufacture of advanced composite panels with variable fibre angles can lead to laminates with a flat profile on one side and a smooth, curved profile on the other. When modelling these laminates in two-dimensional form the flat plate assumptions may no longer accurately capture the structural behaviour. In this paper the buckling behaviour of laminates with one-dimensional fibre variations and symmetric stacking sequences is investigated. The assumptions of modelling the three-dimensional profile as a flat plate or a cylindrical panel are assessed, taking into account the effects of transverse shear deformation. The governing differential equations are solved in the strong form using the Differential Quadrature method and validated by 2D finite element models. The validity of the two modelling approaches is assessed by comparing the solutions to a 3D finite element model capturing the actual shape of the laminate. It is suggested that the buckling event of these variable angle tow, variable thickness laminates is characterised more accurately by “shell-like” than by “plate-like” behaviour. The idea of investigating the effects of two-dimensional fibre orientations with their associated doubly curved topologies is proposed.
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