Elasto-plastic stress analysis of composite plane plate having rectangular hole in its middle

Ortasında dikdörgen delik bulunan düzlem kompozit levhada elasto-plastik gerilme analizi

Abstract

In this study, the elasto-plastic stress analysis of composite plate which has rectangular hole in its middle and serving as a cantilever beam is made under the uniform tension loads. For material, steel-aluminium matrix and steel fiber are selected. In this study, numerical solution is done by using finite element methods. For solution, nine nodes isoparametric quadrilateral element is used. The analysis is repeated for different orientation angles and uniform tension loads that are increased step by step from beginning of the yield. The distribution of the residual stresses around the rectangular hole and spread of plastic zones are investigated in the different orientation angles.

Özet

Bu çalışmada, kompozit malzemeden imal edilmiş, ortasında dikdörtgen delik bulunan, uniform yayılı çekme yüklerine maruz düzlem levhada elasto-plastik gerilme analizi yapılmıştır. Malzeme olarak alüminyum matriks ve çelik fiberden oluşmuş çelik-alüminyum kompoziti seçilmiştir. Çalışmada sonlu elemanlar metodu kullanılarak sayısal çözüm yapılmıştır. Çözümde dokuz düğümlü izoparametrik sonlu elemanlar kullanılmıştır. Farklı fiber takviye açıları için, ilk akmayı başlatan değerden itibaren kademeli olarak artırılan uniform yayılı çekme yüklerinde analizler tekrarlanmıştır. Dikdörtgen delik etrafındaki iç gerilmelerin dağılımı ve plastik bölgelerin yayılışı farklı fiber takviye açılarında incelenmiştir.