Stress analysis and expansion of plastic zone composite laminated plates ([00 /-00]2) under transverse loads by means of FEM
Loading...
Date
2010
Authors
Özben, Tamer
Arslan, Nurettin
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Uludağ Üniversitesi
Abstract
The aim of this work is to predict the expansion of the plastic zone and residual stresses in layers of stainless steel woven fiber-reinforced thermoplastic matrix composite laminated plates ([00 /-00]2) with rectangular hole. The elastic and elastic-plastic stresses are analyzed by using FEM by means of a developed computer program with FORTRAN 90. The laminated plates arranged in ([00 /-00]2) configuration under uniform transverse loading are formed by stacking four composite layers bonded symmetrically or antisymmetrically. Loading is gradually increased from yield point of the plate as 0.0001 Mpa at each load step. The elastic, elastic-plastic and residual stress components and the expansion of the plastic zones are obtained according to the load steps, different orientation angles and rectangular hole dimensions under clamped and simply supported boundary conditions. Results showed that the maximum stress levels and the plastic zones appear the vicinity of the rectangular hole at the upper and lower layers.
Bu çalışmada amaç çelik örgü fiber takviyeli termoplastik matrisli tabakalı kompozit plakanın plastik bölge dağılımını ve artık gerilmelerini öngörmektir. Elastik, elasto-plastik gerilmeler FORTRAN 90 programında hazırlanan program kullanılarak FEM analizi gerçekleştirilmiştir. Tabakalar ([00 /-00]2) diziliminde ve dikdörtgen delikli olarak seçilmiştir. Simetrik ve antisimetrik olarak ve belirlenen sınır şartlarında yükleme, akma noktalarından 0.0001 MPa’lık artışlarla sağlanmıştır. Maksimum gerilme değerleri ve plastik bölge oluşumu plakanın alt ve üst yüzeylerinde ve delik kenarlarında meydana gelmiştir.
Bu çalışmada amaç çelik örgü fiber takviyeli termoplastik matrisli tabakalı kompozit plakanın plastik bölge dağılımını ve artık gerilmelerini öngörmektir. Elastik, elasto-plastik gerilmeler FORTRAN 90 programında hazırlanan program kullanılarak FEM analizi gerçekleştirilmiştir. Tabakalar ([00 /-00]2) diziliminde ve dikdörtgen delikli olarak seçilmiştir. Simetrik ve antisimetrik olarak ve belirlenen sınır şartlarında yükleme, akma noktalarından 0.0001 MPa’lık artışlarla sağlanmıştır. Maksimum gerilme değerleri ve plastik bölge oluşumu plakanın alt ve üst yüzeylerinde ve delik kenarlarında meydana gelmiştir.
Description
Keywords
Residual stress, Plastic zone, Elastic-plastic stress, Thermoplastic laminated plates, FEM, Artık gerilmeler, Plastik bölge, Elasto-plastik gerilmeler, Termoplasik tabakalı kompozit
Citation
Özben, T. ve Arslan, N. (2010). "Stress analysis and expansion of plastic zone composite laminated plates ([00 /-00]2) under transverse loads by means of FEM". Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 15(1), 67-87.