Çapraz Tabakalı Kompozit Kalın Plakların Statik Analizi

Abstract

Bu çalışmada fonksiyonel analiz yöntemi ile Gâteaux türevi kullanılarak çapraz tabakalı kompozit kalın plakların düşey yükler altında statik analizi yapılmıştır. Bunun için yaklaşık çözüm yöntemi olarak sonlu eleman formülasyonu kullanılmıştır. Fonksiyoneller geometrik ve dinamik sınır koşullarını da içermektedir. Lineer şekil fonksiyonları kullanılarak bu fonksiyonellere varyasyon tekniği uygulanıp plaklar için sonlu elemanlar matrisi elde edilmiştir. Geliştirilen elemanda, değişken eğilme rijitliği de kapalı formdaki sonlu eleman matrislerinde göz önüne alınmıştır. Analizlerde simetrik tabakalanma durumları için plağın farklı tabakalanma açılarındaki ve farklı tabaka dizilimlerindeki davranışı incelenmiştir. Farklı sınır koşullarına sahip tabakalı ortotrop kalın plağın üniform yayılı yük etkisinde statik analizi FORTRAN adlı bir bilgisayar programı yardımıyla hazırlanan program ile yapılmıştır. Plakta kullanılan malzeme ortotrop olarak kabul edilmiştir. Sonuçları literatürdeki çalışmalarla karşılaştırdığımızda, önerilen yöntemlerle geliştirilen sonlu eleman formülasyonu, mühendislik açısından yeter yakınsaklığı sağladığı gözlenmiştir.In this study, structural analysis of cross-ply laminated composite thick plates is performed by using functional analysis method and Gâteaux derivative. Finite element formulation is used for approximate method of solution.The functional also contains both the geometric and the dynamic boundary conditions. Applying the variational methods to this functional and using linear shape function finite element matrix for plates on elastic foundation are obtained. In this finite element formulation also variable bending rigidity is considered. The behaviour of plates according to the different lamination angle and different lamination sequence for symmetrical lamination conditions are examined in analysis. The structural analysis of laminated orthotrop thick plate which has different boundary conditions have been performed by means of FORTRAN computer program under uniformly distributed loading. The material is used at plates is supposed as orthotrop.The comparison of the results with the examples given in the literature was in a good agreement.