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Buckling of compressed rectangular orthotropic plate resting on elastic foundation with nonlinear change of transverse displacement over the thickness
Composite Structures ( IF 6.3 ) Pub Date : 2021-01-05 , DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.113535
A.V. Lopatin , E.V. Morozov

Results of investigation of buckling behaviour of an orthotropic composite plate resting on elastic orthotropic foundation with nonlinear change of transverse displacement over the thickness, using the Ritz method are reported in the paper. The foundation has the form of a parallelepiped with the fully fixed bottom plane. A model of the foundation, linking its transverse displacement with the plate deflection, is developed in this work. According to this model, the transverse displacement of the foundation varies nonlinearly over the thickness as opposed to the traditional Winkler-Pasternak model. The proposed method of calculation of critical buckling load is based on a one-dimensional minimisation procedure with respect to the parameter characterising the decay of the transverse displacement of the foundation over its thickness. Using this method, the effects of plate and foundation thicknesses, and moduli of elasticity of the foundation material on the critical buckling load are analysed. It is found that the values of critical loads calculated using the proposed model are lower than those calculated based on the Winkler-Pasternak model. The verification of the results obtained based on the different models of deformed foundation is performed using the finite element method. The finite-element model was composed of three-dimensional elements. The analysis confirmed the validity of the calculations of critical load. The study has shown that the model of the foundation deformation developed in this work enables more accurate calculations of the critical load to be performed compared with those based on the conventional Winkler-Pasternak model.



中文翻译:

压缩矩形正交异性板在弹性基础上的屈曲,其横向位移在厚度上呈非线性变化

本文报道了使用Ritz方法研究弹性正交异性基础上正交异性复合材料板的屈曲行为的结果,该正交性复合材料板在厚度上具有横向位移的非线性变化。基础为平行六面体形式,底面完全固定。在这项工作中,建立了一个基础模型,将其横向位移与板的挠度联系起来。根据该模型,与传统的Winkler-Pasternak模型相反,地基的横向位移在厚度范围内呈非线性变化。所提出的计算临界屈曲载荷的方法是基于一维最小化程序,该程序针对表征地基横向位移在其厚度上的衰减的参数。使用这种方法,分析了板厚和基础厚度以及基础材料的弹性模量对临界屈曲载荷的影响。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。分析了板厚和基础厚度,以及基础材料的弹性模量对临界屈曲载荷的影响。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。分析了板厚和基础厚度,以及基础材料的弹性模量对临界屈曲载荷的影响。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。分析了基础材料在临界屈曲载荷下的弹性模量。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。分析了基础材料在临界屈曲载荷下的弹性模量。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。发现使用建议的模型计算的临界载荷值低于基于Winkler-Pasternak模型的计算值。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。使用有限元方法对基于不同基础变形模型获得的结果进行验证。有限元模型由三维元素组成。分析证实了临界载荷计算的有效性。研究表明,与传统的Winkler-Pasternak模型相比,这项工作中开发的基础变形模型能够更精确地计算临界载荷。

更新日期:2021-01-20
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