3D elasticity numerical solution for the static behavior of FGM shells

• Autores: Monge J.C., Mantari J.L.
• Formato: artículo
• Fecha de Publicación: 2020
• Institución: Consejo Nacional de Ciencia Tecnología e Innovación
• Repositorio: CONCYTEC-Institucional
• Lenguaje: inglés
• OAI Identifier: oai:repositorio.concytec.gob.pe:20.500.12390/2558
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12390/2558; https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110159
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Shell; Equilibrium Equations; Functionally graded material; Sandwich Structures; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.01.02

Se presenta una solución numérica para el análisis estático tridimensional de láminas graduadas funcionalmente con curvatura constante. La solución se basa en tres ecuaciones de elasticidad escritas en coordenadas curvilíneas ortogonales que son válidas para paneles de cubierta esféricos, cilíndricos y placas rectangulares. Las ecuaciones en términos de las variables de la superficie media se resuelven mediante una suma de armónicos en términos del método de Navier, que es válido solo para estructuras simplemente apoyadas. Las ecuaciones en función de la dirección del espesor se resuelven numéricamente por el método de Cuadratura Diferencial (DQM) que permitió calcular fácilmente la derivada aproximada de una función utilizando una suma ponderada de las funciones evaluadas en una determinada grilla. Las capas de la estructura se discretizan por separado mediante la cuadrícula de Chebyshev-Gauss-Lobatto y los polinomios de interpolación de Lagrange se consideran como funciones base. La continuidad interlaminar del corte transversal se impone como parte de las condiciones de contorno del método presentado. Las condiciones de contorno de las tensiones fuera del plano en la parte superior e inferior debidas a las cargas aplicadas en la lámina también se consideran para el análisis, como resultado, este método puede predecir el comportamiento correcto de la distribución a través del espesor de las fuerzas transversales. hace hincapié Este método permitió discretizar fácilmente el material en términos de la dirección del espesor y se analizaron varios tipos de estructuras de sándwich y capas individuales graduadas funcionalmente con núcleo graduado funcionalmente. Se analizan varias láminas sometidas a carga distribuida bisinusoidal y uniforme. Los resultados se comparan con otras soluciones tridimensionales propuestas en la literatura y modelos bidimensionales precisos. © 2019