Tytuł pozycji:
Closed-form solution for elastic-plastic analysis of selected fiber metal laminates during loading-unloading cycle
Fiber reinforced polymer composites and aluminum alloys nowadays constitute the most dominant materials applied in the aerospace industry. This paper gives the theoretical background and provides both analytical and numerical calculations for analysis of the elastic-plastic behavior of a selected fiber metal laminate. The work introduces the closed-form solution for a multi-layered structure subjected to a unidirectional loading/unloading cycle, and explains the process of stress and strains development. GLARE® plates, which are exposed to a tensile load, can generate even higher stress in the aluminum layers at unloading. Moreover, delamination and buckling of the external layers can be expected. The paper gives a detailed theoretical framework for this behavior based on the plasticity theory, provides numerical calculations, and compares them with the FEM and experimental results.
Polimerowe kompozyty włókniste oraz stopy aluminium stanowią obecnie jedne z najczęściej stosowanych materiałów w przemyśle lotniczym. Artykuł przybliża podstawy teoretyczne oraz prezentuje wyniki obliczeń numerycznych dla analizy sprężysto-plastycznej wybranego laminatu kompozytowo-metalowego. Artykuł podaje szczegółowe rozwiązanie analityczna dla wielowarstwowej struktury poddanej cyklowi obciążenia/odciążenia oraz opisuje procesy związane z narastaniem naprężeń i odkształceń. Zauważono, że w płytach GLARE® poddanych jednoosiowemu rozciąganiu istnieje możliwość wystąpienia maksymalnych obciążeń w warstwach metalu podczas odciążania. Można także oczekiwać rozwarstwienia oraz wyboczenia zewnętrznych warstw aluminium. Artykuł, stosując teorię plastyczności, podaje rozwiązanie analityczne konieczne do wyjaśnienia zachowania opisywanej struktury, prezentuje rezultaty obliczeń oraz porównuje je z wynikami analiz numerycznych oraz prac doświadczalnych.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
