ÉTUDE DU COMPORTEMENT MÉCANIQUE DES PLAQUES COMPOSITES STRATIFIÉES AVEC L’EFFET DE GAUCHISSEMENT

Abstract

الملخص(بالعربية): هذا البحث مخصص لدراسة سلوك الانحناء والاهتزاز الحر للصفائح والأغلفة المركبة / الساندويتش، من خلال تطبيق نموذج تحليلي مبني على نظرية إجهاد القص البسيطة والمعممة ذات الترتيب العالي (RHSDT) مع أربعة متغيرات غير معروفة مستقلة. يتم تحديد حركيات النموذج النظري المقترح من خلال مكون متكامل غير محدد ويستخدم وظيفة الشكل الزائدي لتضمين تأثيرات ضغوط القص المستعرض من خلال سمك اللوحة / الغلاف؛ لذلك، فإن عامل تصحيح القص ليس ضروريًا. يتم اشتقاق المعادلات التفاضلية المهيمنة وشروط الحدود المرتبطة بها باستخدام مبدأ العمل الافتراضي ويتم حلها من خلال التحليل التحليلي لإجراء نوعنافيرللتحقق من صحة وقابلية تطبيق هذه النظرية المكررة، تم تقديم بعض النتائج العددية المتعلقة بعمليات الإزاحة والضغوط والترددات الأساسية للألواح والأغلفة المركبة / الساندويتش المدعومة ببساطة ومقارنتها مع تلك التي حصلت عليها النماذج الأخرى والإجهاد القص الذي تم تناوله في هذه المقالة. يمكن من التحليل أن نستنتج أن الحركية القائمة على المكون المتكامل غير المحدد فعالة للغاية، ويؤدي استخدامها إلى تحقيق دقة أكبر من النماذج التقليدية في دراسة الألواح والأصداف المصفحة. الكلمات الرئيسية: انثناء، اهتزاز حر، مركب مصفح، ساندويتش؛ الصدف ---------------------------------------------- Résumé (Anglais)) : This research is devoted to investigate the bending and free vibration behaviour of laminated composite/sandwich plates and shells, by applying an analytical model based on a generalized and simple refined higher-order shear deformation theory (RHSDT) with four independent unknown variables. The kinematics of the proposed theoretical model is defined by an undetermined integral component and uses the hyperbolic shape function to include the effects of the transverse shear stresses through the plate/shell thickness; hence a shear correction factor is not required. The governing differential equations and associated boundary conditions are derived by employing the principle of virtual work and solved via Navier-type analytical procedure. To verify the validity and applicability of the present refined theory, some numerical results related to displacements, stresses and fundamental frequencies of simply supported laminated composite/sandwich plates and shells are presented and compared with those obtained by other shear deformation models considered in this work. From the analysis, it can be concluded that the kinematics based on the undetermined integral component is very efficient, and its use leads to reach higher accuracy than conventional models in the study of laminated plates and shells. Keywords: bending; free vibration; laminated composite; sandwich; shell

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Résumé (Français)

Cette recherche est consacrée à étudier le comportement de flexion et de vibration libre des plaques lamine composite / sandwich et coques, en appliquant un modelé analytique basé sur une simple théorie généralisée et raffinée de déformation en cisaillement d'ordre élevé (RHSDT) avec quatre variables inconnues indépendantes. La cinématique du modèle théorique proposé est définie par un composant intégral indéterminé et utilise la fonction de forme hyperbolique pour inclure les effets des contraintes de cisaillement transversales à travers l'épaisseur de la plaque / coque ; par conséquent, un facteur de correction de cisaillement n'est pas nécessaire. Les équations différentielles de mouvement et les conditions aux limites associées sont dérivées en employant le principe des travaux virtuels et résolues via la procédure analytique de type Navier. Pour vérifier la validité et l'applicabilité de la présente théorie raffinée, certains résultats numériques lies aux déplacements, les contraintes et les fréquences fondamentales des plaques et coques stratifiées composites / sandwich simplement appuyées sont présentées et comparées par rapport à ceux obtenus par d'autres modelés de déformation en cisaillement considérés dans ce travail. D’après l'analyse, il peut être a conclu que la cinématique basée sur la composante intégrale indéterminée est très efficace, et son utilisation conduit à atteindre des précisions que les modèles conventionnels dans l'étude des plaques et coques laminées. Mots-clés : flexion, vibration libre, composite stratifié, sandwich, coque