DEVELOPMENT OF ANISOTROPIC SURFACE ELEMENTS FOR STATIC STABILITY AND VIBRATION ANALYSIS OF ANISOTROPIC PLATES

IN THE PRESENT WORK A RECTANGULAR ANISOTROPIC, A POLAR ANISOTROPIC AND A GENERAL ANISOTROPIC SURFACE ELEMENTS ARE DEVELOPED. THE CLASSICAL LAMINATION THEORY AND THE TRANSFER MATRIX METHOD (TMM) ARE USED FOR THE DEVELOPMENT OF THE ELEMENTS. THE ELEMENTS ARE SUITABLE FOR THE STATIC, STABILITY AND VIBRATION ANALYSIS OF RECTANGULAR, TRAPEZOIDAL, ANNUAL AND CIRCULAR PLATES OF UNIFORM OR NON-UNIFORM THICKNESS, AS WELL AS, PLATES REINFORCED WITH RIBS. ANALYTICAL FUNCTIONS ARE USED FOR THE DEVELOPMENT OF THE ELEMENT MATRICES. FOR THE DEVELOPMENT OF THE GENERAL ANISOTROPIC ELEMENT THE TMM IS COMBINED WITH THE FINITE DIFFERENCES METHOD. THE EFFICIENCY AND APPLICABILITY OF THE DEVELOPED ELEMENTS ARE EVALUATED BY APPLYING THEM IN CLASSICAL STATIC, STABILITY AND VIBRATION PROBLEMSFACED IN THE DESIGN OF AIRCRAFT STRUCTURES. THE USE OF THE ANALYTICAL FUNCTIONS IS REFLECTED TO THE RESULTS ACCURARY. THE TOTAL NUMBER OF DEGREES OF FREEDOM REQUIRED IN THE PRESENT ANALYSIS IS SIGNIFICANTLY LOWER COMPARED TO THAT USED IN OTHER NUMERICAL METHODS, WHICH RESULTS TO A GREAT REDUCTION OF THE ANALYSIS COST. THEREFORE, THE METHOD DUE TO ITS SIMPLICITY AND EFFICIENCY, IS PARTICULARLY SUITABLE TO BE USED IN THE CONCEPTUAL AND PRELIMINARY DESIGN PHASES FORPARAMETRIC INVESTIGATION AND OPTIMIZATION OF THE STRUCTURE. THE TRANSFER MATRICES OF THE DEVELOPED ELEMENTS CAN EASILY BE TRANSFORMED INTO FINITE ELEMENTS AND THEN BE USED IN THE COMMON FINITE ELEMENT CODES.ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΣΣΟΝΤΑΙ ΕΝΑ ΟΡΘΟΓΩΝΙΚΟ ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΛΑΚΑΣ, ΕΝΑ ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΕΣ ΠΟΛΙΚΑ ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΛΑΚΑΣ ΚΑΙ ΕΝΑ ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΕΣ ΓΕΝΙΚΑ ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΠΛΑΚΑΣ. ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ ΤΙΣ ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ ΤΗΣ ΚΛΑΣΣΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΠΟΛΥΣΤΡΩΤΩΝ ΠΛΑΚΩΝ, ΒΑΣΙΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΜΗΤΡΩΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (ΜΜ) ΚΑΙ ΕΙΝΑΙ ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΓΙΑ ΤΗ ΣΤΑΤΙΚΗ, ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΩΝ ΟΡΘΟΓΩΝΙΚΩΝ, ΤΡΑΠΕΖΟΕΙΔΩΝ, ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΩΝ ΚΑΙ ΚΥΚΛΙΚΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΟΜΟΙΟΜΟΡΦΟΥ Η ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΥ ΠΑΧΟΥΣ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΠΛΑΚΩΝ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΕΝΙΣΧΥΜΕΝΕΣ ΜΕ ΔΟΚΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ. ΓΙΑ ΤΟ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ ΤΩΝ ΜΗΤΡΩΩΝ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΓΕΝΙΚΑ ΑΝΙΣΟΤΡΟΠΟΥ ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΟΥΣ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ ΣΥΝΔΥΑΖΟΝΤΑΙ Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΩΝ ΜΜ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΔΙΑΦΟΡΩΝ. ΤΑΣΤΟΙΧΕΙΑ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΑΝ, ΕΛΕΧΘΗΚΑΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥΣ ΣΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΑΣΕΩΝ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ, ΚΑΙ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΤΟΥ ΤΟΜΕΑ ΤΗΣ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΙΚΗΣ. Η ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ ΣΤΟ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΝΤΑΝΑΚΛΑΤΑΙ ΣΤΗΝΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ. Ο ΣΥΝΟΛΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΤΩΝ ΒΑΘΜΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΙΑΣ ΤΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΙΝΑΙ ΣΕ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΜΙΚΡΟΤΕΡΟΣ ΑΠΟ ΑΥΤΟΝ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΣΤΙΣ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ, ΜΕ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΣΤΟΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. Η ΑΠΛΟΤΗΤΑ ΚΑΙ Η ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΤΗΝ ΚΑΘΙΣΤΑ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΚΑΤΑΛΛΗΛΗ ΓΙΑ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΙΚΕΣ ΦΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ, ΓΙΑ ΠΑΡΑΜΕΤΡΙΚΕΣ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ