Simple Quasi-3D and 2D Integral Shear Deformation Theories for Buckling Investigation of Advanced Composite Plates

Abstract

В работе проведен анализ потери устойчивости функционально-градиентных пластин в рамках двумерной и квазитрехмерной гиперболической интегральных теорий, учитывающих деформацию сдвига. Упрощение теории достигнуто за счет уменьшения числа неизвестных, используемых для описания перемещений. Полученная модель учитывает нормальные и поперечные сдвиговые деформации и позволяет задать нулевые напряжения поперечного сдвига на верхней и нижней поверхностях исследуемой структуры без поправочных коэффициентов на сдвиг. Исследуемый материал имеет неоднородные свойства на микроуровне, которые непрерывно изменяются в направлении z по степенному закону. Для изучения потери устойчивости свободно опертой функционально-градиентной пластины при одноосном и двухосном сжатии использован метод Навье. Валидация численного метода выполнена путем сравнения полученных результатов с литературными данными. Исследовано влияние изменения толщины пластины, геометрических характеристик, коэффициента материала и типа нагружения на потерю устойчивости.Ключевые слова: потеря устойчивости, двумерная и квазитрехмерная интегральные теории, функционально-градиентная пластина, эффект расширения, теория сдвиговой деформации