بررسي كمانش ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي ضخيم بر اساس تئوري زيگزاگ و تئوري برشي مرتبه سه به روش نوار محدود

Buckling of Thick Laminated Composite Plates Based on Zigzag and Third order Shear Deformation Theories using the Finite Strip Method

در اين مقاله به بررسي چگونگي استفاده از روش نوار محدود در تحليل ورق‌هاي كامپوزيت لايه‌اي ضخيم پرداخته مي‌شود. در اين روش، از توابع مثلثاتي در جهت طولي نوارها براي شرايط مرزي مفصلي و از توابع هرميتي و لاگرانژي در جهت عرضي استفاده شده است. تحليل حاضر بر اساس تئوري تغيير شكل برشي مرتبه سوم ردي و تئوري زيگزاگ مرتبه‌ بالاي چو انجام شده است. از مفهوم كار مجازي براي استخراج ماتريس‌هاي سختي و هندسي استفاده و به‌كمك روش نوار محدود اين ماتريس‌ها گسسته‌سازي شده‌اند. در ادامه به بررسي نتايج حاصل از كمانش ورق‌هاي تك‌‌لايه و چندلايه براي انواع شرايط مرزي، نسبت ابعاد به ضخامت، نسبت مدول الاستيسيته و زاويه‌ الياف مختلف پرداخته مي‌شود.

A semi-analytical finite strip method was developed for the buckling analysis of laminated composite plates based on zigzag and third order shear deformation theories. The displacement functions of the plates were evaluated using a continuous harmonic function series in the longitudinal direction that satisfied the simply supported boundary conditions and a piecewise interpolation polynomial in the transverse direction. By considering the displacement-strain relations and strain-stress relations, the standard and geometric matrices were evaluated using the virtual work principle. The numerical results related to the buckling of single-layer and multi-layer plates were presented based on two different plate theories. The effects of different boundary conditions, length to thickness ratio, fiber orientation and modulus of elasticity were also investigated through numerical examples.