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Erschienen in: Archive of Applied Mechanics 12/2022

22.09.2022 | Original

Numerical prediction of thermal buckling load parameters of damaged polymeric layered composite structure and reversal of strength using SMA fibre

verfasst von: Erukala Kalyan Kumar, Nitin Sharma, Subrata Kumar Panda, S. R. Mahmoud

Erschienen in: Archive of Applied Mechanics | Ausgabe 12/2022

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Abstract

The thermal buckling load factors of damaged (crack) laminated composite structures have been investigated numerically first-hand. Their strength reversal due to the functional material reinforcement under the elevated environmental conditions is reported in detail. In this regard, a generic finite element model of the damaged layered structure has been derived in the higher-order kinematic model considering the Green–Lagrange type of strain (to count the large deformation due to temperature). Further, the shape memory alloy (SMA) fibre effect has been introduced in the proposed mathematical model via marching technique under the change in temperature to achieve the modified elastic property. The final governing equation of buckled structure has been derived and solved through isoparametric finite element steps. The final buckling temperatures of the damaged layered structural system with and without SMA (volume fraction and prestrain) fibres were obtained, and the results indicate a good improvement (maximum up to 37%). Additionally, the structural geometry-related parameters, including their shapes, have been changed to show the model's applicability.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Numerical prediction of thermal buckling load parameters of damaged polymeric layered composite structure and reversal of strength using SMA fibre
verfasst von
Erukala Kalyan Kumar
Nitin Sharma
Subrata Kumar Panda
S. R. Mahmoud
Publikationsdatum
22.09.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Archive of Applied Mechanics / Ausgabe 12/2022
Print ISSN: 0939-1533
Elektronische ISSN: 1432-0681
DOI
https://doi.org/10.1007/s00419-022-02265-4

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