Multiscale Analysis of Transverse Cracking in Cross-Ply Laminated Beams Using the Layerwise Theory

نویسندگان

  • J.N Reddy Department of Mechanical Engineering, Texas A&M University, College Station
  • W Jin Na Department of Mechanical Engineering, Texas A&M University, College Station
چکیده مقاله:

A finite element model based on the layerwise theory is developed for the analysis of transverse cracking in cross-ply laminated beams. The numerical model is developed using the layerwise theory of Reddy, and the von Kármán type nonlinear strain field is adopted to accommodate the moderately large rotations of the beam. The finite element beam model is verified by comparing the present numerical solutions with the elasticity solutions available in the literature; an excellent agreement is found. The layerwise beam model is then used to investigate the influence of transverse cracks on material properties and the response in cross-ply laminates using a multiscale approach. The multiscale analysis consists of numerical simulations at two different length scales. In the first scale, a mesoscale, a systematic procedure to quantify the stiffness reduction in the cracked ply is proposed exploiting the laminate theory. In the second scale, a macroscale, continuum damage mechanics approach is used to compute homogenized material properties for a unit cell, and the effective material properties of the cracked ply are extracted by the laminate theory. In the macroscale analysis, a beam structure under a bending load is simulated using the homogenized material properties in the layerwise finite element beam model. The stress redistribution in the beam according to the multiplication of transverse cracks is taken into account and a prediction of sequential matrix cracking is presented.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

the analysis of the role of the speech acts theory in translating and dubbing hollywood films

از محوری ترین اثراتی که یک فیلم سینمایی ایجاد می کند دیالوگ هایی است که هنرپیش گان فیلم میگویند. به زعم یک فیلم ساز, یک شیوه متأثر نمودن مخاطب از اثر منظوره نیروی گفتارهای گوینده, مثل نیروی عاطفی, ترس آور, غم انگیز, هیجان انگیز و غیره, است. این مطالعه به بررسی این مسأله مبادرت کرده است که آیا نیروی فراگفتاری هنرپیش گان به مثابه ی اعمال گفتاری در پنج فیلم هالیوودی در نسخه های دوبله شده باز تولید...

15 صفحه اول

Propagation of Matrix Cracking and Induced Delaminatin in Cross-Ply Composite Beams Subjected to Bending Loads

Due to the mismatch of mechanical properties in composite laminates, propagation of delami-nation is considered as a severe damage mechanism in beams with various lay-up configurations. Delamination can be generated due to matrix cracking propagation or it can also be initiated due to the manufacturing process before using composite beams. Using a micromechanics model, this study is aimed to in...

متن کامل

analysis of power in the network society

اندیشمندان و صاحب نظران علوم اجتماعی بر این باورند که مرحله تازه ای در تاریخ جوامع بشری اغاز شده است. ویژگیهای این جامعه نو را می توان پدیده هایی از جمله اقتصاد اطلاعاتی جهانی ، هندسه متغیر شبکه ای، فرهنگ مجاز واقعی ، توسعه حیرت انگیز فناوری های دیجیتال، خدمات پیوسته و نیز فشردگی زمان و مکان برشمرد. از سوی دیگر قدرت به عنوان موضوع اصلی علم سیاست جایگاه مهمی در روابط انسانی دارد، قدرت و بازتولید...

15 صفحه اول

A study of transverse ply cracking using a discrete element method

We study the transverse cracking of the 90◦ ply in [0/90]S cross-ply laminates by means of a discrete element method. To model the 90◦ ply a two-dimensional triangular lattice of springs is constructed where nodes of the lattice model fibers, and springs with random breaking thresholds represent the disordered matrix material in between. The spring-lattice is coupled by interface springs to two...

متن کامل

Space-time Multiscale Laminated Theory

Multiscale computational techniques in space and time are developed to study the impact response of thin, elastic, laminated composites. The displacement field is approximated using asymptotic expansion in space and time. Using the homogenization procedure in space and time, nonlocal membrane and bending equations of motion are derived. The nonlocal equations are stabilized to filter out the hi...

متن کامل

On the Effect of Residual Stresses on the Transverse Cracking in Cross-ply Carbon-polyetherimide Laminates Proefschrift

Two themes form the basis of this study on fibre reinforced laminated composites: namely 'thermal residual stress' and 'transverse cracking'. Thermal residual stresses are inherent to any composite structure and are internal stress within the structure that form during manufacture. Their formation arises from the difference in coefficient of thermal expansion of the fibre and the matrix. These ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 2  شماره 1

صفحات  1- 18

تاریخ انتشار 2010-03-30

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023