ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Geometrically nonlinear analysis of laminated composite mindlin plate with mixed finite element method
1
Sigma J Eng Nat Sci 2013; 31(3): 298-306
Full Text PDF (Turkish)

Abstract

The geometric nonlinear behavior of laminated composite plates in the scope of large deflection under static loading is analyzed by the method of mixed finite elements. Field equations are derived from the conjunction of Mindlin plate theory and von Kármán strain definitions. Nonlinear finite element equations are obtained
through the Hellinger-Reissner principle. Later on incremental formulation is adopted to obtain the linearized
form of finite element equations which are suitable for a mixed finite element solution. In the procedure of finite element solution Newton-Raphson method is used to obtain numerical results. The formulation which is
presented for analysis of moderately thick plates can automatically overcome the shear locking problem which is faced in thin plate solution, in addition; the method provides the possibility of obtaining stres resultants directly from numerical procedure.


Tabakali kompozit mindlin plağinin karişik sonlu eleman yöntemi ile geometrik doğrusal olmayan analizi
1İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Maslak-İSTANBUL
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2013; 3(31): 298-306

Tabakalı kompozit plakların statik yükleme altında geometrik doğrusal olmayan davranışı büyük çökme tanımı kapsamında karışık sonlu eleman yöntemiyle analiz edilmiştir. Mindlin plak kuramı ve von Kármán şekil değiştirmeleri dikkate alınarak bünye denklemleri oluşturulmuştur ve Hellinger-Reissner prensibinden yararlanılarak doğrusal olmayan bir fonksiyonel elde edilmiştir. Daha sonra artımsal formülasyona göre fonksiyonel doğrusallaştırılmış buradan karışık sonlu eleman yapısına uygun eleman denklemleri elde edilmiştir. Sonlu eleman çözümüne geçildiğinde ise, Newton-Raphson ardışık yaklaşım tekniği ile sayısal çözüm elde edilmiştir. Nispeten kalın plaklar için sunulan formülasyon, ince plak çözümlerinde karşılaşılan kilitlenme problemini kendiliğinden aşmakta, yer değiştirme tipi büyüklüklerin yanında kuvvet tipi büyüklüklerin de doğrudan elde edilmesine olanak vermektedir.