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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 25/1 - 2015  - pp.47-68  - doi:10.3166.rcma.25.47-68
TITRE
Analyse de la concentration des contraintes dans les plaques orthotropes munies d’un trou circulaire

TITLE
Analysis of stress concentrations in orthotropic plates with a circular hole

RÉSUMÉ

La préséance des singularités géométriques dans les structures telles que les trous est une nécessité technologique pour des besoins mécaniques comme l’assemblage et les canalisations. La présence des trous peut conduire à un affaiblissement de la structure en raison de l’augmentation de la contrainte locale. Ce phénomène, appelé concentration des contraintes, provoque l’endommagement des structures métalliques ou composites et influe négativement sur leur sécurité. Dans cette étude analytique et numérique on présente l’effet de la présence de trou circulaire sur le comportement mécanique des plaques orthotropes. Il s’agit de déterminer la distribution des contraintes autour et loin du trou sous sollicitation de traction pure. L’étude est focalisée sur la détermination du facteur de concentration des contraintes qui est considéré comme un inducteur de l’augmentation locale de la contrainte due à la présence du trou. Une étude paramétrique a été menée pour mettre en évidence l’effet de quelques paramètres tels que la taille du trou, l’orientation des fibres, la stratification des couches, le rapport d’anisotropie, et le type de chargement.



ABSTRACT

The precedence of geometrical singularities like holes in substructures is a technological need for mechanical requirements such as assembly and pipes. The presence of holes can lead to a weakening of the structure, as a consequence of the increase in the local stress. This phenomenon, known as stress concentration, causes damage to the metallic or composite structures and affects negatively their safety. In this analytical and numerical study, the effect of the presence of a circular hole on the mechanical behavior of orthotropic plate is considered. This is to determine the stress distribution around and away from the hole under pure traction. The study focused on determining the stress concentration factor which is considered as an inducer of the local increase of the stress due to the presence of the hole. A parametric study was also undertaken to highlight the effect of some parameter such as hole size, fiber orientation, layers stratification, the anisotropy ratio, and loading type.



AUTEUR(S)
Rabia BOUBEKER, Mabrouk HECINI

MOTS-CLÉS
matériau composite, plaques trouées, distribution des contraintes, facteur de concentration des contraintes

KEYWORDS
composite material, plates with holes, stress distribution, stress concentration factor

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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