research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
Buckling Analysis of Composite Plates Under Thermo-Mechanical Loading
تحليل الانبعاج للصفائح المركبة تحت تأثير الأحمال الحرارية والميكانيكية

Author: Adnan N.Jameel عدنان ناجي جميل
Journal: Al-Rafidain University College For Sciences مجلة كلية الرافدين الجامعة للعلوم ISSN: 16816870 Year: 2013 Issue: 32 Pages: 1-31
Publisher: Rafidain University College كلية الرافدين الجامعة

Loading...
Loading...
Abstract

Buckling analysis of composite laminates for critical thermal (uniform and linear) and thermo-mechanical loads is reported here. The objective of this work is to carry out a theoretical investigation of composite plates under thermo-mechanical loads. The analytical investigation involved certain mathematical preliminaries, a study of equations of orthotropic elasticity for classical laminated plate theory (CLPT), higher order shear deformation plate theory (HSDT) , and numerical analysis (Finite element method), then the equation of motion are derived and solved using Navier method and Levy method for symmetric and anti-symmetric cross-ply and angle-ply laminated plates to obtain buckling load by solving eigenvalue problem for different boundary conditions under different thermo-mechanical loading. The work also contained a verification study of these methods with those published by other researchers. The results obtained gives good agreement. The experimental investigation is to find mechanical properties at room temperature of glass-polyester. Analytical and numerical results of critical buckling load studied the effect of boundary conditions, No. of layers, No. of half wavelengths, lamination angle, aspect ratio ,and thickness ratio on buckling load under different thermo-mechanical loading condition.

يتضمن البحث دراسة وتحليل الانبعاج لصفائح المواد المركبة المعرضة للاحمال الحرارية )المنتظمة والخطية) والميكانيكية نظريا. في الجانب النظري تم دراسة معادلات الحركة عن النظرية الكلاسيكية CLPT وعن نظرية اجهاد القص ذات الرتبه العالية HSDT وتم اشتقاق هذه المعادلات وحلها تحليليا بأستخدام طريقة نافير وطريقة ليفي لجميع انواع الاسناد للصفائح المركبة المتماثلة وغير المتماثلة مع الاخذ بنظر الاعتبار تأثير الmode shape ,نسبة طول الى عرض الصفيحة , عدد الطبقات , زاوية دوران الياف الطبقات , ونسبة نحافة الطبقات وتأثيرها على الحمل الحرج المسبب في تأثير الانبعاج بحل مسألة Eigen value للاحمال الحرارية والميكانيكية , وايضا تم تحليل حمل الانبعاج الحرج عدديا بأستخدام طريقة العناصر المحددة. يتضمن الجانب العملي حساب الخواص الميكانيكية (ضمن درجة حرارة الغرفة) لمادة الفايبر كلاس – بوليستر. النتائج التي تم الحصول عليها اعطت موافقة جيدة مع النتائج المنشورة لباحثين اخرين.


Article
Buckling Analysis of Composite Laminated Plate with Cutouts
تحليل الانبعاج للصفائح المركبة الحاوية على ثقوب

Author: Hani Aziz Ameen
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 8 Pages: 1611-1621
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The determination of critical buckling load of composite plate is animportant factor in determining the structural stability, which was done by ANSYSprogram and experimental investigation was carried out on many specimens ofcomposite material of E-glass fiber reinforced polyester plastic materials withdifferent no. of layers. Five cases are studied to show the effect of cutout’sparameter on the structural stability in which the shape ( circle, square, rectangle),size (20, 30, 50 ) mm, rounding corner (5, 7.5, 10)mm and orientation of cutouts(0°,30°,45°,60°) are presented . Also the effect of plate thickness (no. of layer) isstudied .In general , the results of the square clamped laminated plates with circlecutout come out in a good agreement. Which is decrease of buckling load of theplates with change the shape from circle, square and rectangle and in case of cutoutsize. The critical load is still constant with the radii rounding corner and increasedwith increasing the cutout orientation and the thickness of the plate. The effect ofcutout will determine the increase or decrease of the buckling

ان حساب احمال الانبعاج للصفائح المركبة عامل مهم في حساب استقرارية الهياكل ،و تم اجراء الدراسة عمليا على معظم العينات ANSYS حيث تم تنفيذ الحسابات في برنامجومادة البوليستر . خمس حالات E-glass للصفائح المركبة من عدة طبقات المصنوعة من اليافتم دراستها لتوضيح تاثير عوامل الثقوب على استقرارية الهياكل من حيث شكل الثقوب ( دائرة ،10 ) ملم ، 7.5 ، 50 ) ملم ، تدوير حواف الثقوب ( 5 ، 30 ، مربع ، مستطيل) ، حجمها ( 2060 °) وكذلك دراسة تأثير سمك الصفائح (عدد الطبقات) . ،°45 ،°30 ، واتجاه تدويرها ( 0بصورة عامة، لقد بينت النتائج بان الصفيحة المركبة بطبقات مع ثقب دائري كانت الافضل.حيث ان حمل الانبعاج الحرج يقل مع تغير الشكل من دائرة الة مربع الى مستطيل وايضا بتغييرحجم الثقوب اما في حالة تدوير حواف الثقوب فان الحمل الحرج يبقى ثابتا ويزداد الحمل الحرجمع زيادة اتجاه الثقب وسمك الصفيحة . لذا فان تاثير الثقوب هو اما زيادة او نقصان الحملالحرج


Article
Buckling Analysis of Damaged Composite Plates under Uniform or Non-Uniform Compressive Load

Authors: Kawther Khalid Younus --- Adnan Naji Jameel
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 8 Pages: 961-978
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The present study focused mainly on the buckling behavior of composite laminated plates subjected to mechanical loads. Mechanical loads are analyzed by experimental analysis, analytical analysis (for laminates without cutouts) and numerical analysis by finite element method (for laminates with and without cutouts) for different type of loads which could be uniform or non-uniform, uniaxial or biaxial. In addition to many design parameters of the laminates such as aspect ratio, thickness ratio, and lamination angle or the parameters of the cutout such as shape, size, position, direction, and radii rounding) which are changed to study their effects on the buckling characteristics with various boundary conditions. Levy method of classical laminated plate theory and Finite element coded by ANSYS 13.0 is used to formulate the theoretical model. Results are compared with other researches and good agreement was obtained.

هذا البحث يركز بصورة رئيسية على تصرف الانبعاج للصفائح المركبة المعرضة لاحمال ميكانيكية. الاحمال الميكانيكية تم تحليلها بطرق عملية ,تحليلية (للصفائح غير الحاوية على ثقوب) و طرق عددية بأستخدام طريقة العناصر المحددة (للصفئح التي تحتوي والتي لا تحتوي على ثقوب) لأنواع مختلفة من الأحمال التي من الممكن ان تكون منتظمة او غير منتطمة, باتجاه واحد او باتجاهين بالأضافة الى عدد كبير من عناصر التصميم للصفيحة كالنسبة بين اطوالها, سمكها و زاوية ميلان الفايبر او متغيرات الثقوب كالشكل, الحجم, الموقع, الاتجاه و نصف قطر الحافات والتي تم تغييرها لدراسة تأثيرها على حمل الانبعاج مع اشكال اسناد مختلفة. نظرية الصفائح المركبة التقليدية والعناصر المحددة استخدمت لتمثل النموذج التحليلي وتمت مقارنة النتائج مع بحوث سابقة والحصول على توافق جيد بينها.


Article
Buckling Analysis of Composite Plates under Thermal and Mechanical Loading
تحليل الانبعاج للصفائح المركبة تحت تأثير الأحمال الحرارية والميكانيكية

Authors: Hasanain Ibraheem Nsaif --- Ibtehal Abbas Sadiq --- Adnan Naji Jameel
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 12 Pages: 1365-1389
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Buckling analysis of composite laminates for critical thermal (uniform and linear) and mechanical loads is reported here. The objective of this work is to carry out theoretical investigation of buckling analysis of composite plates under thermo-mechanical loads, and experimental investigation under mechanical loads. The analytical investigation involved certain mathematical preliminaries, a study of equations of orthotropic elasticity for classical laminated plate theory (CLPT), higher order shear deformation plate theory (HSDT) , and numerical analysis (Finite element method), then the equation of motion are derived and solved using Navier method and Levy method for symmetric and anti-symmetric cross-ply and angle-ply laminated plates to obtain buckling load by solving eigenvalue problem for different boundary conditions under different thermo-mechanical loading It Also contained a verification study of these methods with those published by other researchers. The results obtained gives good agreement which shows that maximum percentage discrepancy was 7.6152 %. The experimental investigation is to find mechanical properties at room temperature of glass-polyester such as longitudinal, transverse and shear modulus under tension test. Also, to find critical load that cause buckling under buckling test. Analytical and numerical results of critical buckling load studied the effect of Boundary conditions, No. of layers, No. of half wavelengths in y-direction, lamination angle, aspect ratio ,and thickness ratio on buckling load under different thermo-mechanical loading condition.

يتضمن البحث دراسة وتحليل الانبعاج لصفائح المواد المركبة المعرضة للاحمال الحرارية (المنتظمة والخطية) والميكانيكية نظريا وتحليل الانبعاج لتلك الصفائح وعمليا. في الجانب النظري تم دراسة معادلات الحركة عن النظرية الكلاسيكية CLPT وعن نظرية اجهاد القص ذات الرتبه العالية HSDTوتم اشتقاق هذه المعادلات وحلها تحليليا بأستخدام طريقة نافير وطريقة ليفي لجميع انواع الاسناد للصفائح المركبة المتماثلة وغير المتماثلة مع الاخذ بنظر الاعتبار نسبة طول الى عرض الصفيحة , عدد الطبقات , زاوية دوران الياف الطبقات , ونسبة نحافة الطبقات وتأثيرها على الحمل الحرج المسبب في تأثير الانبعاج بحل مسألة Eigenvalue للاحمال الحرارية والميكانيكية , وايضا تم تحليل حمل الانبعاج الحرج عدديا بأستخدام طريقة العناصر المحددة. يتضمن الجانب العملي حساب الخواص الميكانيكية (ضمن درجة حرارة الغرفة) لمادة الفايبر كلاس – بوليستر عن طريق اختبار الشد وايجاد حمل الانبعاج الحرج بواسطة اختبار الانبعاج.النتائج التي تم الحصول عليها اعطت موافقة جيدة مع النتائج المنشورة لباحثين اخرين.


Article
Tensile and Buckling of Prosthetic Pylon made from Hybrid Composite Materials

Authors: Jawad Kadhim Oleiwi --- Shaymaa Jumaah Ahmed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 14 Part (A) Engineering Pages: 2642-2653
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Compared to traditional prosthetic pylon materials (Aluminum, Titanium, or Stainless steel.), composite prosthetic pylon materials are used instead of metals. Vacuum bagging technique was adopted for the preparation of specimens made of Poly methyl methacrylate (PMMA) as matrix with constant Perlon layers and different number of Hybrid (Carbon + Glass) fibers layers as reinforcement materials at (±45º&0º/90º) orientation relative to applied load. Also the finite element method (ANSYS-15) were used by create a model of prosthetic pylon and applied compressive load at heel strike step from gait cycle to known the critical buckling stress. The experimental and numerical results shown that the tensile strength, modulus of elasticity, and critical buckling stress increases with increasing number of Hybrid fibers layers, that equal to (145 MPa, 6.25 GPa, and 670 MPa) respectively, and the percentage of increase in tensile strength, modulus of elasticity, and critical buckling stress for specimen with three Hybrid (Carbon + Glass) layers and Perlon layers in PMMA resin compared with pure PMMA specimen was (302.7% , 300% & 257.22%) respectively, at (0º/90º) fibers orientation relative to tensile force.


Article
Vibration Analysis of Cross-Ply Plates Under Initial Stress Using Refined Theory
تحليل الاهتزازات تحت تاثير الاجهاد الاولي باستخدام نظرية اللوحة المكررة

Authors: Ibtehal Abbas Sadiq ابتهال عباس صادق --- Kani Hussein Bawa كاني حسين باوة
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2018 Volume: 14 Issue: 4 Pages: 34-44
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Natural frequency under initial stresses for simply supported cross-ply composite laminated plates (E glass- fiber) are obtained using Refind theory (RPT). This theory accounts for parabolic distribution of the transverse shear strain through the plate thickness and satisfies the zero traction boundary conditions on the surfaces of the plate without using shear correction factors. The governing equations for Eigen value problem under initial stress are derived using Hamilton’s principle and solved using Navier solution for simply supported cross-ply symmetric and antisymmetric laminated plates. The effect of many design factors such as modulus ratio, thickness ratio and number of laminates on the Natural frequency and buckling stresses of orthotropic plates are studied. The results are compared with other researcher.

يتم الحصول على التردد الطبيعي تحت الضغوط الأولية للحصول على صفائح الرقائق المتقاطعة للـ (simply supported) باستخدام نظرية (Refind plate)هذه النظرية مسؤولة عن التوزيع المكافئ لسلالة القص المستعرض عن طريق سماكة اللوح وتلبي الشروط الحدودية للجر صفر على أسطح الصفيحة دون استخدام عوامل تصحيح القص. يتم اشتقاق المعادلات الحاكمة لمشكلة قيمة Eigen تحت الإجهاد الأولي باستخدام مبدأ هاملتون ويتم حلها باستخدام حل (Navier ) للألواح الطبقية المتناظرة المتماثلة وغير المتماثلة للـ (Simply supported). تم دراسة تأثير العديد من عوامل التصميم مثل نسبة المعامل (E1 / E2) ونسبة السمك ( (a / h وعدد الصفائح ( (N على التردد الطبيعي والضغط على الألواح المحبوسة. تتم مقارنة النتائج مع باحثين اخرين.


Article
Buckling Behaviour of Clamped-Clamped Rectangular Thin Plates Composite Materials for a Zig-Zag Model

Authors: Hussam Hussein Ali --- Majid HabeebFaidh-Allah
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 8 Pages: 126-146
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This paper focused mainly on the behavior buckling for the rectangular laminated plates made from three types of composite materials of a zig-zag model such as E-glass fiber / polyester (GFRP), carbon fiber / polyester (CFRP) and hybrid fibers / polyester (HFRP), under static buckling load and at room temperature (25Co). All the effects of plate determinants on the buckling load were studied for one type of a boundary condition, which was fixed on both sides, is clamped-clamped and free-free in other sides. The buckling analysis of these plates has been studied numerically and experimentally with different aspect ratio and constant thickness ratio. The experimental part is including the manufacture of composite materials laminated plates of a zig-zag model and determine the mechanical properties such as modulus of elasticity, yield stress, ultimate tensile strength and Poisson's ratio by tensile test for three types of composite materials such as GFRP, CFRP, and HFRP. The experiments of shear stress test was used to determine whether the layers would be the plates is delaminate layers during buckling test or not into the three types of composite materials samples. Experiments were also used to find the critical buckling load and maximum buckling deflection for clamped-clamped rectangular laminated plates of three types of composite materials for a zig-zag model with the effect of aspect ratios under uniformly distributed static compression load.Numerical analysis of critical buckling load and maximum buckling deflection are calculated for three types of composite materials thin plates for a zig-zag model with the effect of aspect ratios under uniformly distributed static buckling load, the finite elements method was used in ANSYS program version (15.0).The main conclusion of this research is that the presence of zig-zag fibers in the plate can improve the mechanical properties and increase the critical buckling load. The maximum percentage errors between the experimental and numerical results are 29.23%, 30.20%, and 46.71% at aspect ratio (a/b=1) for GFRP, CFRP, and HFRP, respectively. The maximum deflection value is increased when the aspect ratio is increased under constant thickness ratio; also, the maximum deflection in GFRP composite materials rectangular laminated plates is greater than that in CFRP and HFRP.A good agreement is achieved between the two experimental ways for determining the critical buckling load and maximum buckling deflection results, the maximum absolute percentage error rates are about 1% and 1.1%, respectively.

هذا البحث ركز بصورة رئيسية على سلوك الانبعاج للصفائح المستطيلة الرقيقة متعرجة الطراز مصنعة من ثلاثة أنواع من المواد المركبة وهي (ألياف الزجاج / البوليستر، ألياف الكاربون / البوليستر وألياف هجينة من ألياف الزجاج والكاربون معا / البوليستر) والمسلطة عليها أحمال انبعاج ستاتيكية ويجرى الاختبار عند درجة حرارة الغرفة. وقد تم دراسة تأثير نوع واحد من الشروط الحدية حيث تم تثبيت الصفائح من جهتين وحررت من الجهتين الأخرى. تحليل الانبعاج لهذه الصفائح درست عددياً وعمليا مع اختلاف نسبة الأطوال وثبوت نسبة السمك. الجانب العملي تضمن تصنيع صفائح رقيقة مصنعة من (ألياف الزجاج / البوليستر، ألياف الكاربون / البوليستر وألياف هجينة من ألياف الزجاج والكاربون معا / البوليستر) متعرجة الطراز، ثم استخراج الخصائص الميكانيكية لها عن طريق اختبار الشد والتي هي (معامل المرونة، إجهاد الخضوع، أعظم مقاومة شد، ونسبة بويسون).تضمن الجانب العملي كذلك اختبار القص لنماذج ثلاثة أنواع من المواد المركبة لمعرفة إمكانية حدوث الانفصال الطبقي أم لا أثناء اختبار الانبعاج. كما وان الجانب العملي استخدم لإيجاد حمل الانبعاج الحرج وأعظم انحراف للأنواع الثلاثة من الصفائح المستطيلة الطبائقية متعرجة الطراز تحت تأثير نسبة الأطوال وعند حمل ضغط ستاتيكي موزع بانتظام. تم حساب حمل الانبعاج الحرج وأقصى انحراف من التحليل العددي للأنواع الثلاثة من الصفائح المستطيلة الطبائقية متعرجة الطراز تحت تأثير نسبة الأطوال وعند حمل ضغط ستاتيكي موزع بانتظام، حيث استخدمت طريقة العناصر المحددة من خلال برنامج انسس 15. الاستنتاج الرئيسي من هذا البحث هو ان استخدام الطراز المتعرج في تصنيع صفائح المواد المركبة قد حسن من الخصائص الميكانيكية لها كما وان حمل الانبعاج الحرج قد ازداد. إن النتائج العملية والعددية كانت ذات نسب خطأ مئوية مقدارها 29.23%, 30.20%, و46.71% عند نسبة أطوال ((a/b = 1للأنواع الثلاثة من المواد المركبة وهي (ألياف الزجاج / البوليستر، ألياف الكاربون / البوليستر وألياف هجينة من ألياف الزجاج والكاربون معا / البوليستر) على الترتيب. ان قيمة الانحراف العظمى الناتجة من الانبعاج تزداد مع زيادة نسبة الأطوال وتحت ثبوت نسبة السمك، كما وان أعظم انحراف في صفائح المواد المركبة من نوع ألياف الزجاج / البوليستر متعرجة الطراز اعلي من نظيراتها المكونة من ألياف الكاربون / البوليستر وألياف هجينة من ألياف الزجاج والكاربون معا / البوليستر.هنالك تطابق جيد تحقق في نتائج الطريقتان العمليتان للحصول على حمل الانبعاج الحرج وأعظم انحراف ناتج من الانبعاج، وان أعظم نسبة معدل خطأ مطلق كان حوالي 1% و1.1% على الترتيب

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

English (5)

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2018 (2)

2016 (1)

2013 (1)

2012 (2)

2009 (1)