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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 25/1 - 2015  - pp.89-106  - doi:10.3166/rcma.25.89-106
TITRE
Analyse du comportement flexion des plaques composite stratifiées en utilisant un nouvel élément fini basé sur la théorie de 3e ordre de Reddy

TITLE
Analysis of laminated composite plates bending using a new simple finite element based on Reddy’s third order theory

RÉSUMÉ

Dans cet article, un élément fini isoparamétrique à quatre nœuds, basé sur la théorie de troisième ordre de Reddy a été formulé en adoptant l’approche monocouche équivalente. L’élément ne possède que cinq degrés de liberté en chaque nœud, ce qui exige une deuxième dérivation de la composante transversale du vecteur déplacement C1. Des résultats très satisfaisants des contraintes du cisaillement transversal ont été obtenus. Le modèle a permis d’avoir une distribution parabolique des contraintes du cisaillement transversal à travers l’épaisseur sans recourir à des facteurs de correction. Cependant afin d’améliorer la performance du modèle dans l’analyse du comportement flexionnel des plaques stratifiées, une fonction géométrique en termes du rapport a/h a été proposée. Finalement, les résultats obtenus ont été comparés à ceux obtenus analytiquement par des théories tridimensionnelles et ceux obtenus par des modèles de même ordre de la littérature.



ABSTRACT

In this article, a simple four node isoparametric finite element based on Reddy’s third order shear deformation theory has been formulated using the displacement model of an equivalent single layer. This element has five degrees of freedom in each node, three of them are for displacement and two for rotation which requires a second order derivative of the transverse displacement C1, Satisfactory results of transverse shear stresses have been achieved, the model allows having a parabolic distribution through the thickness and satisfying zero boundary conditions at the top and bottom surfaces of the plate without any recourse to correction factors. In order to improve the model performance in bending behaviour analysis of laminated plates, a geometrically function in terms of the ratio a/h has been proposed. Finally, the results were compared with those obtained analytically by three-dimensional theories and those obtained by the same order of the literature models.



AUTEUR(S)
Khmissi BELKAID, Abdelouahab TATI

MOTS-CLÉS
théorie de troisième ordre, plaque composite stratifiées, élément fini

KEYWORDS
third order shear deformation theory, laminated composite plates, finite element

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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