Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิเคราะห์การโก่งงอของแผ่นคอมโพสิตรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาด ภายใต้เงื่อนไขขอบเขตหลายแบบ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Buckling analysis of composite rectangular and skew plates with various edeg support conditions

Year (A.D.)

2006

Document Type

Thesis

First Advisor

ไพโรจน์ สิงหถนัดกิจ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2006.1354

Abstract

ศึกษาพฤติกรรมการโก่งงอของแผ่นคอมโพสิตบางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ารูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน โดยใช้ระเบียบวิธีริทซ์ร่วมกับฟังก์ชันการเคลื่อนที่นอกระนาบ ที่ได้จากการแก้ปัญหาการโก่งงอโดยระเบียบวิธีแคนโทโรวิช ฟังก์ชันการเคลื่อนที่นอกระนาบที่ใช้ในการศึกษานี้ อยู่ในรูปของผลบวกของฟังก์ชันตรีโกณมิติและฟังก์ชันไฮเปอร์โบลิค เงื่อนไขขอบเขตของชิ้นงานที่ศึกษาเป็นแบบ CCCC, CCCF, SCSF, CFCF, CSSC, SSCC, CFSC และ SCSC ค่าภาระการโก่งงอของแผ่นบางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ได้จากระเบียบวิธีที่นำเสนอ มีความแม่นยำกว่าค่าภาระการโก่งงอที่ได้จากการใช้ฟังก์ชันการเคลื่อนที่นอกระนาบ ในรูปของฟังก์ชันตรีโกณมิติเพียงอย่างเดียว การศึกษานี้ได้ประยุกต์ใช้กับโครงสร้างแผ่นบางรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน โดยการแปลงโครงสร้างแผ่นบางรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานซึ่งอยู่ในพิกัด x-y ให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวหนึ่งหน่วยในพิกัด xi-eta เมื่อเปรียบเทียบค่าภาระการโก่งงอสำหรับแผ่นบางรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน ที่ได้กับผลของงานวิจัยในอดีตสำหรับกรณีการจับยึดแบบ CCCC พบว่าภาระการโก่งงอที่ได้มีค่าใกล้เคียงกันทุกกรณี ฟังก์ชันการเคลื่อนที่นอกระนาบที่เสนอ ไม่เหมาะที่จะใช้กับแผ่นบางรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานที่มีเงื่อนไขขอบเขตแบบง่ายหรือแบบอิสระ เนื่องจากฟังก์ชันดังกล่าวไม่ได้มีเงื่อนไขขอบเขตที่ตรงกับเงื่อนไขทั้งสองอย่างสมบูรณ์ วิทยานิพนธ์นี้ยังได้ศึกษาพฤติกรรมการโก่งงอ ที่เกิดขึ้นบนแผ่นคอมโพสิตบางที่มีขนาดสัดส่วนของชิ้นงาน ขนาดสัดส่วนของภาระดึงตามขวาง องศาการวางตัวของเส้นใย และมุมเอียงของแผ่นบางแบบต่างๆ โดยศึกษาแผ่นคอมโพสิตบางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าภายใต้เงื่อนไขขอบเขตหลายแบบ และรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานภายใต้เงื่อนไขขอบเขตแบบ CCCC จากการศึกษาพบว่าค่าภาระการโก่งงอของแผ่นบางมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อขนาดของภาระดึงตามขวางและมุมเอียงของแผ่นบางมีค่าเพิ่มขึ้น การศึกษานี้ยังได้นำเสนอค่าภาระการโก่งงอและโหมดการโก่งงอของชิ้นงานหลายๆ แบบอีกด้วย

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To investigate the buckling behavior of rectangular and skew thin composite plates using the Ritz method with the proposed out-of-plane displacement functions, determined by solving the buckling problem using Kantorovich method. The out-of-plane displacement functions used in this study are in form of summation of trigonometric and hyperbolic functions. The boundary conditions of the specimen considered in this study are CCCC, CCCF, SCSF, CFCF, CSSC, SSCC, CFSC and SCSC. The buckling loads of rectangular plates determined from this study show a higher accuracy are more accurate than those of using only trigonometric function as the out-of-plane displacement functions. In this study, the proposed method was also applied to skew plates by transforming the skew plate in x-y coordinate to the square plate in xi-eta coordinate. Comparing with past studies, the obtained bucking loads are very close to those of the past studies in case of skew plates with CCCC boundary condition. The proposed displacement function is not suitable for skew specimens with either simple support or free support because the function does not completely satisfy both boundary conditions. In addition, this thesis presents the bucking loads and buckling modes of thin composite plates with a variety of aspect ratios, load ratios, stacking sequences, and skew angles. The composite specimens used in this study are rectangular plates with various combination of boundary conditions and skew plates with CCCC boundary condition. The study shows that the buckling load is increased when the transverse tension and skew angle is increased. Buckling loads and modes of various specimens are also presented.

Link to Full Text

Share

COinS