| Titre : | Etude numérique de l’effet de la température sur le comportement du flambage des plaques stratifiées en utilisant un élément fini basé sur la théorie de troisième ordre de reddy |
| Auteurs : | Khmissi BELKAID, Auteur ; Tati Abdelouahab, Directeur de thèse |
| Support: | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2016 |
| Mots-clés: | Elément finis ; Théorie de troisième ordre de Reddy ; Plaque composite stratifiée ; Flambage ; Flexion ; Effet de la température dépendante aux propriétés. Finite element ; Reddy’s third order theory ; Laminated composite plate ; Buckling ; Bending ; Effect of temperature dependent properties. |
| Résumé : |
Les matériaux composites multicouches sont devenus très utilisés dans plusieurs domaines industriels, en l'occurrence: l'aéronautique, l'automobile, les constructions navals et le génie civil. L'utilisation de ce type de matériaux nécessite des études approfondis afin de mieux comprendre leur comportement. A cet effet, il est indispensable de mettre en place des outils de modélisations numériques performants, tel que, la méthode des éléments finis, où dans les dernière décennies elle s'est montrée comme étant un outil numérique très robuste. L'utilisation de la méthode des éléments finis dans l'étude du comportement des structures en matériaux composites induit le développement de théories capable de représenter au mieux et d'une manière précise le comportement mécanique statique, dynamique et de stabilité de ce type de structures. Dans ce travail de thèse, deux nouveaux modèles éléments finis (2D) ont été développés (TSQ28, TSQ20) en se basant sur la théorie de troisième ordre de déformation en cisaillement de Reddy (TSDT) en adoptant l’approche de la monocouche équivalente, ces deux modèles sont destinés à l’analyse du comportement de flexion et de flambage des plaques isotrope et composites stratifiées. L'élément fini (TSQ28) est un quadrilatère C 0 de type Lagrange isoparamétrique de quatre nœuds et à sept degrés de libertés par nœud. Ce dernier, ce manifeste par cinq degrés de liberté physique (trois déplacements et deux rotations) et deux rotations d’ordre supérieur. D'autre part, une intégration numérique réduite a été utilisée pour éviter un éventuel verrouillage en cisaillement transversal dans le cas des plaques minces. L'élément fini (TSQ20) représente une version modifiée du modèle (TSQ28), qui consiste à réduire le nombre de degrés de liberté à cinq, à savoir: trois déplacements et deux rotations. Cette réduction a conduit à des calculs complexes invoquant des dérivées secondes de la composante transversale (C1.) Par ailleurs, afin d’améliorer le calcul des déplacements, une fonction de correction en termes du rapport longueurépaisseur de la plaque (a/h) a été proposée. Finalement, les résultats obtenus par les modèles éléments fini développés ont été comparés à ceux obtenus analytiquement et ceux obtenus numériquement par des modèles de même ordre, disponible dans la littérature. D’autre part, une étude paramétrique de l’effet de la température sur le comportement du flambage mécanique des plaques composites stratifiées a été entreprise. Dans cette étude, la dépendance des propriétés mécaniques de la température avec différentes distributions de température à travers la plaque ont été considérées. The multilayer composite materials have become enormously used in several industrial fields, namely: aerospace, automotive, naval construction and civil engineering. The use of such materials requires extensive studies to understand better their behaviour. For this purpose, it is essential to develop efficient numerical modeling tools, such as the finite element method, which has shown to be a very robust numerical tool in the last decades Using the finite element method in the study of the behaviour of composite structures induces the development of theories that can accurately represent the static, dynamic and stability behaviours of those types of structures. In this thesis, two new finite element models (2D) have been developed (TSQ28, TSQ20) based on the theory of Reddy third-order shear deformation (TSDT). Based on the approach of the equivalent single layer, both models are intended for bending behaviour analysis and buckling of the laminated isotropic and composite plates. TSQ28 is a quadrilateral Lagrangian isoparametric C0 finite element, with four nodes and seven degrees of freedom per node. The element, contain five physical degrees of freedom (three displacement and two rotations) and two higher-order rotations. The reduced numerical integration technique was used to avoid any locking phenomena in transverse shear in the case of thin plates. The finite element (TSQ20) is the modified version of (TSQ28) model, which is obtained by reducing the number of degrees of freedom to five, namely: three movements and two rotations. This reduction leads to complex calculations invoking second derivatives of the transverse component. Furthermore, in order to improve the calculation of the displacements and the nodal rotations, a correction function in terms of the length/thickness plate ratio (a/h) has been proposed. Finally, the results obtained by the proposed finite elements models were compared to analytical and numerical solutions obtained by similar models available in the literature. On the other hand, a parametric study of the effect of temperature on the mechanical behaviour of the buckling of the laminated composite plates was considered. In this study, the temperature-dependent-materials with different temperature distributions across the plate were considered. |
Exemplaires (2)
| Cote | Support | Localisation | Disponibilité | Emplacement |
|---|---|---|---|---|
| TH/1920 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
| TH/1920 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
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