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Thin Laminates with Homogeneous Elastic Properties / Abrams, Joel I in Journal of engineering mechanics, Vol. 96 N°6 (Novembre/Decembre 1970)

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 96 N°6 (Novembre/Decembre 1970) . - 847-866 p. Titre : Thin Laminates with Homogeneous Elastic Properties Titre original : Mince Stratifie avec les Propriétés Elastiques Homogènes Type de document : texte imprimé Auteurs : Abrams, Joel I, Auteur ; Scheyhing, Ernest R., Auteur Article en page(s) : 847-866 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Anisotropy  Composite  materials  Elasticity  Engineering  mechanics  Isotropy  Laminates  Anisotropie  Matières  composites  Elasticité  Mécanique  de  technologie  Isotropie Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The analytic design of thin laminates is presented. The constitutive equation of a multilayer shell element of arbitrary construction is derived and reduced to the special cases of orthotropic and isotropic materials. The terms of the coefficient matrix are shown to be functions of the mechanical properties of each layer, as well as the lamination parameters, i.e., the number, thickness, and orientation of laminas. A comparison of the laminate’s coefficient matrix with those of its homogeneous counterparts is made in order to deduce the mathematical relations which ensure homogeneous behavior. These relations contain lamination parameters only; the mechanical properties of each layer can thus be selected to obtain the optimum composite stiffness characteristics. Laminate configurations which satisfy the requirements for homogeneous elastic response are found by exact and approximate means. These results are useful in structural applications which call for orthotropic or isotropic material properties, or when a reliable stress analysis is mandatory. La conception analytique de mince stratifie est présentée. L'équation constitutive d'un élément multicouche de coquille de construction arbitraire est dérivée et réduite aux caisses spéciales de matériaux orthotropic et isotropes. Les limites de la matrice de coefficient s'avèrent des fonctions des propriétés mécaniques de chaque couche, aussi bien que les paramètres de stratification, c.-à-d., le nombre, l'épaisseur, et l'orientation de laminas. Une comparaison de la matrice du coefficient du stratifié avec ceux de ses contre-parties homogènes est faite afin de déduire les relations mathématiques qui assurent le comportement homogène. Ces relations contiennent des paramètres de stratification seulement ; les propriétés mécaniques de chaque couche peuvent être choisies ainsi pour obtenir les caractéristiques composées optimas de rigidité. Des configurations en stratifié qui répondent aux exigences pour la réponse élastique homogène sont trouvées par des moyens exacts et approximatifs. Ces résultats sont utiles dans les applications structurales qui réclament les propriétés matérielles orthotropic ou isotropes, ou quand une analyse fiable d'effort est obligatoire. [article] Thin Laminates with Homogeneous Elastic Properties = Mince Stratifie avec les Propriétés Elastiques Homogènes [texte imprimé] / Abrams, Joel I, Auteur ; Scheyhing, Ernest R., Auteur . - 847-866 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 96 N°6 (Novembre/Decembre 1970) . - 847-866 p. Mots-clés : Anisotropy  Composite  materials  Elasticity  Engineering  mechanics  Isotropy  Laminates  Anisotropie  Matières  composites  Elasticité  Mécanique  de  technologie  Isotropie Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The analytic design of thin laminates is presented. The constitutive equation of a multilayer shell element of arbitrary construction is derived and reduced to the special cases of orthotropic and isotropic materials. The terms of the coefficient matrix are shown to be functions of the mechanical properties of each layer, as well as the lamination parameters, i.e., the number, thickness, and orientation of laminas. A comparison of the laminate’s coefficient matrix with those of its homogeneous counterparts is made in order to deduce the mathematical relations which ensure homogeneous behavior. These relations contain lamination parameters only; the mechanical properties of each layer can thus be selected to obtain the optimum composite stiffness characteristics. Laminate configurations which satisfy the requirements for homogeneous elastic response are found by exact and approximate means. These results are useful in structural applications which call for orthotropic or isotropic material properties, or when a reliable stress analysis is mandatory. La conception analytique de mince stratifie est présentée. L'équation constitutive d'un élément multicouche de coquille de construction arbitraire est dérivée et réduite aux caisses spéciales de matériaux orthotropic et isotropes. Les limites de la matrice de coefficient s'avèrent des fonctions des propriétés mécaniques de chaque couche, aussi bien que les paramètres de stratification, c.-à-d., le nombre, l'épaisseur, et l'orientation de laminas. Une comparaison de la matrice du coefficient du stratifié avec ceux de ses contre-parties homogènes est faite afin de déduire les relations mathématiques qui assurent le comportement homogène. Ces relations contiennent des paramètres de stratification seulement ; les propriétés mécaniques de chaque couche peuvent être choisies ainsi pour obtenir les caractéristiques composées optimas de rigidité. Des configurations en stratifié qui répondent aux exigences pour la réponse élastique homogène sont trouvées par des moyens exacts et approximatifs. Ces résultats sont utiles dans les applications structurales qui réclament les propriétés matérielles orthotropic ou isotropes, ou quand une analyse fiable d'effort est obligatoire.