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Erschienen in: Engineering with Computers 3/2021

01.02.2020 | Original Article

An efficient ABAQUS solid shell element implementation for low velocity impact analysis of FGM plates

verfasst von: A. Chaker, S. Koubaa, J. Mars, A. Vivet, F. Dammak

Erschienen in: Engineering with Computers | Ausgabe 3/2021

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Abstract

The main objective of this paper is to develop a numerical model susceptible to solve the numerical locking problems that may appear when applying the conventional solid and shell finite elements of ABAQUS. This model is based on a hexahedral solid shell element. The formulation of this element relays on the combination of the enhanced assumed strain (EAS) and assumed natural strain (ANS) methods with modified First Shear Deformation Theory (FSDT). The developed element is implemented into the ABAQUS user element (UEL) interface. The performance of this element is demonstrated by different benchmark tests from the literature. Our contribution consists on applying a single solid shell element through the thickness direction to predict the low velocity impact behavior on functionally graded material (FGM) circular plates.

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Literatur
13.
Zurück zum Zitat Vu-Quoc L, Tan XG (2003) Optimal solid shells for nonlinear analyses of multilayer composites: Part II: dynamics. Comput Methods Appl Mech Eng 192:1017–1059CrossRef Vu-Quoc L, Tan XG (2003) Optimal solid shells for nonlinear analyses of multilayer composites: Part II: dynamics. Comput Methods Appl Mech Eng 192:1017–1059CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Jrad H, Mars J, Wali M, Dammak F (2018) An extended finite element method for modeling elastoplastic FGM plate-shell type structures. Struct Eng Mech 68:299–312 Jrad H, Mars J, Wali M, Dammak F (2018) An extended finite element method for modeling elastoplastic FGM plate-shell type structures. Struct Eng Mech 68:299–312
27.
Zurück zum Zitat Dhatt G (1969) Numerical analysis of thin shells by curved triangular elements based on discrete kirchhoff hypothesis. In: Proceedings ASCE, symposium on applications of fem in civil engineering, Vanderbilt University, Nashville, TN, 1969, pp 13–14 Dhatt G (1969) Numerical analysis of thin shells by curved triangular elements based on discrete kirchhoff hypothesis. In: Proceedings ASCE, symposium on applications of fem in civil engineering, Vanderbilt University, Nashville, TN, 1969, pp 13–14
28.
Zurück zum Zitat Mindlin RD (1951) Influence of rotatory inertia and shear on flexural motions of isotropic, elastic plates. J Appl Mech 18:31–38CrossRef Mindlin RD (1951) Influence of rotatory inertia and shear on flexural motions of isotropic, elastic plates. J Appl Mech 18:31–38CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Murthy MVV (1981) An improved transverse shear deformation theory for laminated antisotropic plates Murthy MVV (1981) An improved transverse shear deformation theory for laminated antisotropic plates
40.
Zurück zum Zitat Suquet P (1997) Effective properties of nonlinear composites. In: Suquet P (ed) Continuum micromechanics. Springer Vienna, Vienna, pp 197–264CrossRef Suquet P (1997) Effective properties of nonlinear composites. In: Suquet P (ed) Continuum micromechanics. Springer Vienna, Vienna, pp 197–264CrossRef
53.
Zurück zum Zitat Timoshenko SP, Woinosky-Krieger S (1959) Theory of plates and shells, 2nd edn. McGraw-Hill, New York Timoshenko SP, Woinosky-Krieger S (1959) Theory of plates and shells, 2nd edn. McGraw-Hill, New York
Metadaten
Titel
An efficient ABAQUS solid shell element implementation for low velocity impact analysis of FGM plates
verfasst von
A. Chaker
S. Koubaa
J. Mars
A. Vivet
F. Dammak
Publikationsdatum
01.02.2020
Verlag
Springer London
Erschienen in
Engineering with Computers / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0177-0667
Elektronische ISSN: 1435-5663
DOI
https://doi.org/10.1007/s00366-020-00954-8

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