Μέθοδος φασματικών πεπερασμένων στοιχείων διακριτών στρώσεων για την πρόβλεψη τάσεων και διάδοσης διαστρωματικών ρωγμών σε δομές συνθέτων υλικών που υπόκεινται σε στατική και κρουστική φόρτιση

Περίληψη

Κύριος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός αριθμητικού εργαλείου πεπερασμένων στοιχείων για την προσομοίωση της διαστρωματικής αποκόλλησης σε πολύστρωτες σύνθετες πλάκες και κατασκευές τύπου sandwich υπό στατική και δυναμική κρουστική φόρτιση, το οποίο είναι ικανό να μειώσει τις αριθμητικές πολυπλοκότητες των προσεγγίσεων της κλασικής μηχανικής θραύσης με υπολογιστική ακρίβεια και χαμηλό υπολογιστικό κόστος. Αρχικά, παρουσιάζεται μια κυβική θεωρία διακριτών στρωμάτων σε συνδυασμό με ένα φασματικό πεπερασμένο στοιχείο για τη γρήγορη και ακριβή πρόβλεψη του πεδίου των τάσεων κατά το πάχος σε ελεύθερα άκρα, διεπιφάνειες στρώσεων, στρώσεις πλούσιες σε ρητίνη και τεχνητές αποκολλήσεις. Οι αξιολογήσεις που πραγματοποιήθηκαν αποκάλυψαν τις δυνατότητες και τα πλεονεκτήματα της παρούσας μεθόδου έναντι άλλων ανταγωνιστικών μεθόδων που βασίζονται σε πεπερασμένα στοιχεία σε κρίσιμα και απαιτητικά υπολογιστικά προβλήματα, καθιερώνοντας το παρόν αριθμητικό μοντέλο ως επι ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

A sophisticated numerical tool is developed for the prediction of delamination crack onset and propagation in sandwich and laminated composite structures under static and impact loading, which is capable of reducing numerical complexities involved in classical fracture mechanics approaches with substantially improved efficiency and computational savings. The proposed method incorporates: i) novel layerwise mechanics for the accurate prediction of the complex displacement and stress fields through the thickness of the laminate and across ply interfaces of highly heterogeneous composite structures in conjunction with ii) a multi-node spectral finite element model (SFE) with high-order spatial approximation in the plane of the structure and with integration points collocated with the nodes, leading to improved prediction of interlaminar stresses and fracture energy at the nodes, and at the same time yielding a consistent diagonal or nearly diagonal mass matrix, and (iii) inherent capabili ...
περισσότερα

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

DOI
10.12681/eadd/51970
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/51970
ND
51970
Εναλλακτικός τίτλος
A layerwise spectral finite element method for the prediction of stresses and delamination crack growth in composite structures subjected to static and impact loading
Συγγραφέας
Σιορίκης, Δημήτριος του Κωνσταντίνος
Ημερομηνία
2022
Ίδρυμα
Πανεπιστήμιο Πατρών. Σχολή Πολυτεχνική. Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικών
Εξεταστική επιτροπή
Σαραβάνος Δημήτριος
Λαμπέας Γεώργιος
Χριστοφόρου Ανδρέας
Φιλιππίδης Θεόδωρος
Κωστόπουλος Βασίλειος
Τσερπές Κωνσταντίνος
Ανυφαντής Κωνσταντίνος-Ιωάννης
Επιστημονικό πεδίο
Επιστήμες Μηχανικού και ΤεχνολογίαΕπιστήμη Μηχανολόγου Μηχανικού ➨ Αεροδιαστημική μηχανική
Λέξεις-κλειδιά
Φασματικό πεπερασμένο στοιχείο; Θεωρία διακριτών στρώσεων; Πολύστρωτες πλάκες; Θραυστομηχανική; Διαστρωματική αποκόλληση; Κρουστική απόκριση
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Στατιστικά χρήσης
ΠΡΟΒΟΛΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Google Analytics.
ΞΕΦΥΛΛΙΣΜΑΤΑ
Αφορά στο άνοιγμα του online αναγνώστη.
Πηγή: Google Analytics.
ΜΕΤΑΦΟΡΤΩΣΕΙΣ
Αφορά στο σύνολο των μεταφορτώσων του αρχείου της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
ΧΡΗΣΤΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.