The layered element DKT_CST for analysis of anisotropic plates

Abstract

The new finite element of multilayered built up with an arbitrary series of layers plate for plate bending problem is formulated on the ground of widely used, effective finite element Discrete Kirchhof Theory (DKT). The material of each layer is supposed to be different and orthotropic. Triangular element has 6 d.o.f.’s at each of 3 nodal points: 3 displacements and 3 rotations about co‐ordinate axes. The element takes into account all the in‐plane/out‐of‐plane effects except for shear. The element could find an application in the slab bending problems or in the plate, where the shear influence could be neglected, bending problems. Numerical examples are presented. Present solutions are compared with available analytical and numerical solutions.

Article in Lithuanian.

Sluoksniuotas elementas DKT_CST anizotropinių plokštelių analizei

Santrauka. Naudojant efektyvų diskretinės Kirchhofo teorijos baigtinį elementą DKT, suformuluotas naujas baigtinis elementas lenkiamosioms daugiasluoksnėms plokštelėms, sudarytoms iš kelių bet kokia tvarka išdėstytų sluoksnių, modeliuoti. Kiekvieno sluoksnio medžiaga gali būti skirtinga ir ortotropinė. Trikampis elementas turi po 6 laisvumo laipsnius kiekviename mazge: 3 linijinius poslinkius ir 3 posūkius apie koordinačių ašis. Šeštasis, fiktyvus, posūkis apie statmeną elemento plokštumai ašį naudojamas dėl skaitinių reikalavimų. Elementas apima visus deformacijų ir įtempių efektus tiek elemento plokštumoje, tiek statmena šiai plokštumai kryptimi išskyrus šlytį. Elementas gali būti taikomas lenkiamosioms plokštelėms arba sijoms, kurioms šlyties įtaka nedidelė, skaičiuoti. Pateikti skaitiniai pavyzdžiai, rezultatai palyginti su analitiniais bei aprobuotais skaitiniais sprendiniais.

Reikšminiai žodžiai: sluoksniuotos plokštelės, kompozitai, kompozitinės struktūros, baigtinis elementas, netiesinė analizė.

First Published Online: 21 Oct 2010

Keyword : composites, composite structures, layered plates, non-linear analysis, finite element