Διερεύνηση ενεργού πλάτους σε διαστρωματώσεις από σύνθετα υλικά

Γκέβρου, Μαρία; Gkevrou, Maria

dc.contributor.author	Γκέβρου, Μαρία	el
dc.contributor.author	Gkevrou, Maria	en
dc.date.accessioned	2015-12-16T14:16:29Z
dc.date.available	2015-12-16T14:16:29Z
dc.date.issued	2015-12-16
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41793
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9719
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Σύνθετα υλικά	el
dc.subject	Ενεργό πλάτος	el
dc.subject	Διερεύνηση	el
dc.title	Διερεύνηση ενεργού πλάτους σε διαστρωματώσεις από σύνθετα υλικά	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σύνθετα υλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-07-14
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση της συμπεριφοράς έναντι τοπικού λυγισμού λεπτών πλακών από σύνθετα υλικά. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε η ευρέως εφαρμοζόμενη στα ισότροπα υλικά θεωρία του ενεργού πλάτους σε ένα στοιχείο πλάκας από ορθότροπα - σύνθετα υλικά. Τα υλικά που εξετάστηκαν είναι το Τ300/5208 (Graphite/Epoxy) και το Scotchply 1002 (Glass/Epoxy). Ένα απλά στηριζόμενο στοιχείο πλάκας υποβάλλεται σε ομοιόμορφη θλιπτική φόρτιση στον άξονα x. Ακολούθως, γίνεται παραμετρική διερεύνηση ώστε να εκτιμηθεί η επιρροή των περιπτώσεων διαστρωμάτωσης, της διάταξης των στρώσεων σε μία διαστρωμάτωση, του προσανατολισμού των ινών σε κάθε στρώση μίας διαστρωμάτωσης αλλά και του πάχους σε διατομή με σταθερές τις άλλες δύο διαστάσεις. Τέλος, τα αποτελέσματα της διερεύνησης συγκρίνονται με τα αντίστοιχα του πιο κοινού ισότροπου υλικού, του χάλυβα. Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μία εισαγωγή για τα σύνθετα υλικά, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους στις σημερινές εφαρμογές, τις μηχανικές τους ιδιότητες και τον τρόπο αστοχίας τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η συμπεριφορά των λεπτών πλακών από ισότροπο υλικό σε λυγισμό, η μεταλυγισμική τους συμπεριφορά, η προσέγγιση του ενεργού πλάτους αλλά και η αντίστοιχη συμπεριφορά σε λυγισμό λεπτών πλακών μεγάλου μήκους από ορθότροπο υλικό υπό επίπεδη αξονική φόρτιση. Στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθεται η διαδικασία υπολογισμού του ενεργού πλάτους για συνολικά 40 περιπτώσεις διαστρωματώσεων και για τα δύο προαναφερθέντα σύνθετα υλικά. Τα χαρακτηριστικά μεγέθη που αναζητήθηκαν στην διερεύνηση είναι το κρίσιμο φορτίο λυγισμού που καθορίζει την αντοχή των πλακών σε λυγισμό, και το φορτίο αστοχίας που αντιστοιχεί στο μέγιστο φορτίο που μπορεί να αντέξει τουλάχιστον μία από τις στρώσεις της διαστρωμάτωσης. Μέσα από την προσέγγιση του Von Karman (1932) προκύπτει από αυτά τα δύο μεγέθη το ενεργό πλάτος της διατομής. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται αναλυτικά τα αποτελέσματα της διερεύνησης για όλες τις παραμέτρους που εξετάστηκαν, παραθέτοντας τα αντίστοιχα διαγράμματα. Επιπλέον γίνεται η σύγκριση με το χάλυβα ποιότητας S235 και S355. Στο πέμπτο κεφάλαιο αναφέρονται συνοπτικά όλα τα χρήσιμα συμπεράσματα που προέκυψαν από τη διερεύνηση αυτή στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας.	el
heal.abstract	The main purpose of this diploma thesis is to analyze the local buckling behavior of thin plates made of composite materials. In particular, the widely recognized for isotropic materials effective width concept is implemented into the local buckling analysis of a plate element made of orthotropic – composite materials. The materials that went under examination are Τ300/5208 (Graphite/Epoxy) and Scotchply 1002 (Glass/Epoxy). A simply supported along its edges plate element is subjected to uniforn compressive loading in xdirection. Subsequently, a parametric study is conducted to evaluate the influences of the laminate cases, the place of plies in a laminate, the fibers’ orientation in every ply of a laminate and the section’s width, while the other two dimensions remain the same. Finally, the results of the investigation are compared with those of steel, which is the most common isotropic material. The first chapter includes an introduction to composite materials, as long as their advantages and disadvantages, their properties and their failure modes. In the second chapter, the buckling behavior analysis of isotropic thin plates is presented, followed by their post-buckling behavior analysis, the effective width concept and the buckling behavior of orthotropic thin plates under in-plane axial loading. In the third chapter the calculation of the effective width in 40 laminate cases concerning the two composite materials is cited. For this purpose, the critical buckling load which indicates the buckling strength of a plate, and the ultimate strength which refers to the maximum load that a ply in a laminate may carry, are determined. The effective width is calculated, based on the approximate formula that has been derived from Von Karman (1932) and contains the two aforementioned values. In the forth chapter there is a detailed report of the investigation’s results along with the charts, regarding all the parameters examined. Additionally, the results are compared to those of structural steel S235 and S355. The fifth chapter briefly presents the conclusions reached through this investigation.	en
heal.advisorName	Ραυτογιάννης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Ραυτογιάννης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Αβραάμ, Τάσος	el
heal.committeeMemberName	Βαμβάτσικος, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	199 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true