Doświadczalno-numeryczna analiza ściskanej cienkościennej płyty kompozytowej osłabionej otworem

Buckling and postbuckling response of thin-walled composite plates investigated experimentally and determinated analytically and numerically is compared. Real dimension specimens of composite plates weakened by cut-out subjected to uniform compression in laboratory buckling tests have been modelled in the finite element method and examined analytically based on P-w2 and P-w3 methods. All results were obtained during the experimental investigations and the numerical FEM analysis of a thin-walled composite plate made of a carbon-epoxy laminate with a symmetrical eight-layer arrangement of [90/-45/45/0]s. The instrument used for this purpose was a numerical ABAQUS® program.W pracy zajmowano się oryginalną koncepcją płytowego elementu cienkościennego z centralnym wycięciem, do zastosowania jako element sprężysty. Badania obejmowały liniową i nieliniową analizę numeryczną konstrukcji z wykorzystaniem metody elementów skończonych oraz eksperymentalną weryfikację obliczeń MES. Przedmiot badań stanowiła cienkościenna płyta z centralnym prostokątnym wycięciem, wykonana z kompozytu węglowo-epoksydowego. Struktura laminatu złożona była z 8 warstw o jednakowej grubości wynoszącej 0.131 [mm] w symetrycznym układzie warstw względem płaszczyzny środkowej pakietu. Badania prowadzono na płycie kompozytowej o konfiguracji warstw kompozytu [90/-45/45/0]s. Zakres pracy obejmował badania eksperymentalne na rzeczywistej konstrukcji oraz wykonanie symulacji numerycznej z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Analizowano stan krytyczny ściskanej osiowo cienkościennej płyty kompozytowej z centralnym prostokątnym wycięciem, podpartej przegubowo na obydwu końcach oraz rozwiązanie zagadnienia nieliniowej stateczności, w którym obliczenia prowadzono na modelach z zainicjowaną imperfekcją geometryczną odpowiadającą wyższej, giętno-skrętnej postaci wyboczenia konstrukcji