An exact finite strip for the calculation of relative post-buckling stiffness of isotropic plates

Ovesy, H.R.; Ghannadpour, S.A.M.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Ovesy, H.R. (Aerospace Engineering Department and Centre of Excellence in Computational Aerospace Engineering, Amirkabir University of Technology) Ghannadpour, S.A.M. (Space Engineering Department, Faculty of New Technologies and Energy Engineering, Shahid Beheshti University)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제31권 제2호

발행연도: 2009.1

수록면: 181 - 210 (30page)

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This paper presents the theoretical developments of an exact finite strip for the buckling and initial post-buckling analyses of isotropic flat plates. The so-called exact finite strip is assumed to be simply supported out-of-plane at the loaded ends. The strip is developed based on the concept that it is effectively a plate. The present method, which is designated by the name Full-analytical Finite Strip Method in this paper, provides an efficient and extremely accurate buckling solution. In the development process, the Von-Karman's equilibrium equation is solved exactly to obtain the buckling loads and the corresponding form of out-of-plane buckling deflection modes. The investigation of thin flat plate buckling behavior is then extended to an initial post-buckling study with the assumption that the deflected form immediately after the buckling is the same as that obtained for the buckling. It is noted that in the present method, only one of the calculated out-of-plane buckling deflection modes, corresponding to the lowest buckling load, i.e., the first mode is used for the initial post-buckling study. Thus, the postbuckling study is effectively a single-term analysis, which is attempted by utilizing the so-called semi-energy method. In this method, the Von-Karman's compatibility equation governing the behavior of isotropic flat plates is used together with a consideration of the total strain energy of the plate. Through the solution of the compatibility equation, the in-plane displacement functions which are themselves related to the Airy stress function are developed in terms of the unknown coefficient in the assumed out-of-plane deflection function. These in-plane and out-of-plane deflected functions are then substituted in the total strain energy expressions and the theorem of minimum total potential energy is applied to solve for the unknown coefficient. The developed method is subsequently applied to analyze the initial postbuckling behavior of some representative thin flat plates for which the results are also obtained through the application of a semi-analytical finite strip method. Through the comparison of the results and the appropriate discussion, the knowledge of the level of capability of the developed method is significantly promoted.

#exact strip #relative stiffness #initial post-buckling stage #von-k $acute{a}$rm $acute{a}$n's compatibility and equilibrium equations

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Ovesy, H.R.

소속기관 Aerospace Engineering Department and Centre of Excellence in Computational Aerospace Engineering, Am

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 1

Ghannadpour, S.A.M.

소속기관 Space Engineering Department, Faculty of New Technologies and Energy Engineering, Shahid Beheshti Un

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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