Проектирование и расчет композитных пластин с использованием пакета ANSYS

Abstract

Аналіз отриманих результатів показав, що напруги й прогини в композитній пластині значно вище, чим у сталевий. Відзначене також, що напруження в композитній пластині, визначені за критерієм Цая-Ву, суттєво відрізняються від напружень, обчислених за критерієм Мизеса, що визначає необхідність використання критерію Цая-Ву при міцностному аналізі конструкцій із шаруватих композиційних матеріалів. Розглянутий порівняльний розрахунок прямокутних пластин з композиційного матеріалу й стали в програмі ANSYS при однаковій геометрії, граничних умовах і зовнішньому навантаженню. Виконане порівняння результатів за критерієм Мизеса й критерієм Цая-Ву. Визначені напруження й прогини в характерних крапках обох пластин.

Анализ полученных результатов показал, что напряжения и прогибы в композитной пластине значительно выше, чем в стальной. Отмечено также, что напряжения в композитной пластине, определенные по критерию Цая-Ву, существенно отличаются от напряжений, вычисленных по критерию Мизеса, что определяет необходимость использования критерия Цая-Ву при прочностном анализе конструкций из слоистых композиционных материалов. Рассмотрен сравнительный расчет прямоугольных пластин из композиционного материала и стали в программе ANSYS при одинаковой геометрии, граничных условиях и внешней нагрузке. Выполнено сравнение результатов по критерию Мизеса и критерию Цая-Ву. Определены напряжения и прогибы в характерных точках обеих пластин.

Analysis of the results showed that the stresses and deflections in the composite sheet is considerably higher than the steel. It was also noted that the stresses in the composite plate as defined by the criterion of Tsai-Wu, differ significantly from the stresses calculated by Mises criterion that determines whether to use the criterion of Tsai-Wu in the strength analysis of structures of layered composite materials. Considered comparative calculation of rectangular plates of composite material and steel ANSYS program with the same geometry, boundary conditions and the external load. The comparison of the results on the criterion of von Mises and Tsai-Wu criterion. Determine the stresses and deflections in the characteristic points of the two plates.