Discrete-Layer Model for Prediction of Free Edge Stresses in Laminated Composite Plates

안재석; 우광성

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자료유형: 학술저널

저자정보: 안재석 우광성

저널정보: 한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제23권 제6호

발행연도: 2010.1

수록면: 615 - 626 (12page)

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The discrete-layer model is proposed to analyze the edge-effect problem of laminates under extension and flexure. Based on three-dimensional elasticity theory, the displacement fields of each layer in a laminate have been treated discretely in terms of three displacement components across the thickness. The displacement fields at bottom and top surfaces within a layer are approximated by two-dimensional shape functions. Then two surfaces are connected by one-dimensional high order shape functions. Thus the -convergent refinement on approximated one- and two-dimensional shape functions can be implemented independently of each other. The quality of present model is mostly determined by polynomial degrees of shape functions for given displacement fields. For nodal modes with physical meaning, the linear Lagrangian polynomials are considered. Additional modes without physical meaning, which are created by increasing nodeless degrees of shape functions, are derived from integrals of Legendre polynomials which have an orthogonality property. Also, it is assumed that mapping functions are linear in the light of shape of laminated plates. The results obtained by this proposed model are compared with those available in literatures. Especially, three-dimensional out-of-plane stresses in the interior and near the free edges are evaluated and convergence performance of the present model is established with the stress results.

#-version of FEM #integrals of Legendre polynomials #laminate plate #free-edge stresses

참고문헌 (23)

참고문헌 신청

Ahn, J.S / 2010 / Analysis of Cracked Aluminum Plates with One-Sided Patch Repair Using rho-Convergent Layered Model / Finite Elements in Analysis and Design 46 (5) : 438 ~ 4

Babuska I / 1981 / The rho-Version of the Finite Element Method / Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics Series B: Numerical Analysis 18 (3) : 515 ~ 54

Cho, M / 2000 / Iterative Free-Edge Stress Analysis of Composite Laminates under Extension, Bending / Twisting and Thermal Loading, International Journal of Solids and Struct

Duster, A / 2001 / The rho-Version of the Finite Element Method Compared to an Adaptive h-Version for the Deformation Theory of Plasticity / Computer Methods in Applied Mecha

Ghosh, D.K / 1998 / A Parallel Programming Environment for Adaptive rho-Version Finite Element Analysis / Advances in Engineering Software 29 (3) : 227 ~ 240

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