×

Vibration and buckling analysis of laminated sandwich plate having soft core. (English) Zbl 1359.74268

Summary: Free vibration and buckling of laminated sandwich plate having soft core is studied by using an efficient \(C^{0}\) continuous finite element (FE) model based on higher-order zigzag theory (HOZT). In this theory, the in-plane displacement field for both the face sheets and the core is obtained by superposing a global cubically varying displacement field on a zigzag linearly varying displacement field with a different slope in each layer. The transverse displacement is assumed to be quadratic within the core while it remains constant in the faces beyond the core. The proposed model satisfies the condition of transverse shear stress continuity at the layer interfaces and the zero transverse shear stress condition at the top and bottom of the plate. The nodal field variables are chosen in an efficient manner to overcome the problem of \(C^{1}\) continuity requirement of the transverse displacement. Numerical examples on free vibration and buckling covering different geometric and material features of laminated composite and sandwich plates are presented. Many new results are also presented which should be useful for future research.

MSC:

74K20 Plates
74S05 Finite element methods applied to problems in solid mechanics
74A40 Random materials and composite materials
74G15 Numerical approximation of solutions of equilibrium problems in solid mechanics
74G60 Bifurcation and buckling
PDFBibTeX XMLCite
Full Text: DOI

References:

[1] DOI: 10.1115/1.3641719 · Zbl 0100.20904 · doi:10.1115/1.3641719
[2] DOI: 10.1016/0263-8231(88)90020-1 · doi:10.1016/0263-8231(88)90020-1
[3] DOI: 10.1016/S0020-7683(96)00114-X · Zbl 0944.74578 · doi:10.1016/S0020-7683(96)00114-X
[4] Hwang I., ASCE J. Civil Eng. 10 pp 349– (2006)
[5] DOI: 10.1016/j.finel.2006.11.011 · doi:10.1016/j.finel.2006.11.011
[6] DOI: 10.1002/nme.1620330712 · Zbl 0775.73172 · doi:10.1002/nme.1620330712
[7] DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2004.06.067 · Zbl 1086.74510 · doi:10.1016/j.ijsolstr.2004.06.067
[8] DOI: 10.1115/1.3167719 · Zbl 0549.73062 · doi:10.1115/1.3167719
[9] DOI: 10.1016/0022-460X(85)90383-9 · Zbl 0558.73031 · doi:10.1016/0022-460X(85)90383-9
[10] DOI: 10.1016/0022-460X(86)90269-5 · doi:10.1016/0022-460X(86)90269-5
[11] DOI: 10.1006/jsvi.1996.0152 · doi:10.1006/jsvi.1996.0152
[12] DOI: 10.1016/S0263-8223(00)00180-X · doi:10.1016/S0263-8223(00)00180-X
[13] DOI: 10.1006/jsvi.2000.3232 · doi:10.1006/jsvi.2000.3232
[14] DOI: 10.1016/S1359-8368(01)00028-2 · doi:10.1016/S1359-8368(01)00028-2
[15] DOI: 10.1142/S0219455402000506 · Zbl 1205.74103 · doi:10.1142/S0219455402000506
[16] DOI: 10.1016/S1359-8368(02)00035-5 · doi:10.1016/S1359-8368(02)00035-5
[17] DOI: 10.1016/j.jsv.2006.05.022 · doi:10.1016/j.jsv.2006.05.022
[18] DOI: 10.1016/j.compstruct.2007.02.009 · doi:10.1016/j.compstruct.2007.02.009
[19] DOI: 10.1016/j.compstruct.2008.07.008 · doi:10.1016/j.compstruct.2008.07.008
[20] DOI: 10.1016/j.compstruct.2009.11.011 · doi:10.1016/j.compstruct.2009.11.011
[21] DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(2004)130:11(1268) · doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(2004)130:11(1268)
[22] DOI: 10.1016/j.compstruct.2004.10.002 · doi:10.1016/j.compstruct.2004.10.002
[23] DOI: 10.1016/S0022-460X(73)80170-1 · Zbl 0267.73050 · doi:10.1016/S0022-460X(73)80170-1
[24] DOI: 10.1115/1.3172955 · Zbl 0604.73074 · doi:10.1115/1.3172955
[25] DOI: 10.1115/1.2893752 · Zbl 0775.73167 · doi:10.1115/1.2893752
[26] DOI: 10.1115/1.3101923 · doi:10.1115/1.3101923
[27] DOI: 10.1115/1.2791917 · doi:10.1115/1.2791917
[28] DOI: 10.1016/S0263-8223(03)00185-5 · doi:10.1016/S0263-8223(03)00185-5
[29] DOI: 10.1016/j.ijmecsci.2006.01.002 · Zbl 1192.74131 · doi:10.1016/j.ijmecsci.2006.01.002
[30] DOI: 10.1016/j.compstruct.2007.02.003 · doi:10.1016/j.compstruct.2007.02.003
[31] Di Sciuva M., Atti Accademia Scienze Torino 118 pp 279– (1984)
[32] DOI: 10.1177/002199839603001402 · doi:10.1177/002199839603001402
[33] DOI: 10.1016/0263-8223(92)90003-U · doi:10.1016/0263-8223(92)90003-U
[34] DOI: 10.2514/3.10345 · doi:10.2514/3.10345
[35] DOI: 10.2514/3.10833 · doi:10.2514/3.10833
[36] DOI: 10.2514/3.11767 · Zbl 0781.73036 · doi:10.2514/3.11767
[37] DOI: 10.1002/nme.1005 · Zbl 1060.74622 · doi:10.1002/nme.1005
[38] DOI: 10.1016/j.compstruct.2009.11.011 · doi:10.1016/j.compstruct.2009.11.011
[39] DOI: 10.1016/j.compstruct.2011.01.009 · doi:10.1016/j.compstruct.2011.01.009
[40] DOI: 10.1016/S0961-9526(09)80013-0 · doi:10.1016/S0961-9526(09)80013-0
[41] DOI: 10.1016/0045-7949(85)90155-5 · Zbl 0569.73086 · doi:10.1016/0045-7949(85)90155-5
[42] DOI: 10.1016/0045-7949(93)90282-I · Zbl 0777.73062 · doi:10.1016/0045-7949(93)90282-I
[43] DOI: 10.1002/(SICI)1097-0207(19960615)39:11<1797::AID-NME928>3.0.CO;2-W · Zbl 0885.73076 · doi:10.1002/(SICI)1097-0207(19960615)39:11<1797::AID-NME928>3.0.CO;2-W
[44] DOI: 10.1016/0045-7949(95)00269-3 · Zbl 0918.73165 · doi:10.1016/0045-7949(95)00269-3
[45] DOI: 10.1007/s00466-008-0285-z · Zbl 1163.74508 · doi:10.1007/s00466-008-0285-z
[46] DOI: 10.1002/nme.1836 · Zbl 1194.74416 · doi:10.1002/nme.1836
[47] DOI: 10.1016/S0263-8223(00)00189-6 · doi:10.1016/S0263-8223(00)00189-6
[48] DOI: 10.1080/15376490306737 · doi:10.1080/15376490306737
[49] DOI: 10.2514/3.13281 · Zbl 0903.73028 · doi:10.2514/3.13281
[50] DOI: 10.1016/S0263-8223(99)00063-X · doi:10.1016/S0263-8223(99)00063-X
[51] DOI: 10.1080/107594199305647 · doi:10.1080/107594199305647
[52] DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2003.09.051 · Zbl 1075.74544 · doi:10.1016/j.ijsolstr.2003.09.051
[53] DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1992)118:5(1026) · doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(1992)118:5(1026)
[54] DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2006.04.016 · Zbl 1155.74322 · doi:10.1016/j.ijsolstr.2006.04.016
[55] DOI: 10.1016/j.finel.2008.02.001 · doi:10.1016/j.finel.2008.02.001
[56] DOI: 10.1016/j.tws.2008.03.002 · doi:10.1016/j.tws.2008.03.002
[57] DOI: 10.1061/(ASCE)0893-1321(2010)23:1(14) · doi:10.1061/(ASCE)0893-1321(2010)23:1(14)
[58] DOI: 10.1016/j.compstruct.2010.08.031 · doi:10.1016/j.compstruct.2010.08.031
[59] DOI: 10.1016/0020-7683(70)90076-4 · Zbl 0224.73082 · doi:10.1016/0020-7683(70)90076-4
[60] DOI: 10.1002/nme.1620100313 · Zbl 0319.65031 · doi:10.1002/nme.1620100313
[61] DOI: 10.1016/S0020-7683(03)00283-X · Zbl 1054.74581 · doi:10.1016/S0020-7683(03)00283-X
[62] DOI: 10.2514/3.6868 · doi:10.2514/3.6868
[63] DOI: 10.1016/S0263-8223(99)00110-5 · doi:10.1016/S0263-8223(99)00110-5
[64] DOI: 10.1016/S0263-8223(97)00118-9 · doi:10.1016/S0263-8223(97)00118-9
[65] DOI: 10.1061/(ASCE)0893-1321(2004)17:3(123) · doi:10.1061/(ASCE)0893-1321(2004)17:3(123)
[66] DOI: 10.1016/0022-460X(86)90169-0 · doi:10.1016/0022-460X(86)90169-0
[67] DOI: 10.1006/jsvi.2000.2918 · doi:10.1006/jsvi.2000.2918
[68] DOI: 10.1016/j.compstruct.2010.05.017 · doi:10.1016/j.compstruct.2010.05.017
[69] DOI: 10.1080/10759410306754 · doi:10.1080/10759410306754
[70] DOI: 10.1016/0015-0568(75)90005-6 · doi:10.1016/0015-0568(75)90005-6
[71] DOI: 10.1002/nme.1620211207 · Zbl 0577.73063 · doi:10.1002/nme.1620211207
[72] DOI: 10.1016/0263-8223(88)90048-7 · doi:10.1016/0263-8223(88)90048-7
[73] DOI: 10.1016/j.compstruc.2011.01.005 · doi:10.1016/j.compstruc.2011.01.005
[74] DOI: 10.2514/3.10338 · Zbl 0697.73039 · doi:10.2514/3.10338
[75] DOI: 10.1016/S0020-7403(02)00057-7 · Zbl 1026.74082 · doi:10.1016/S0020-7403(02)00057-7
[76] DOI: 10.1016/S0020-7403(03)00037-7 · Zbl 1049.74022 · doi:10.1016/S0020-7403(03)00037-7
[77] DOI: 10.1016/j.compstruct.2011.01.006 · doi:10.1016/j.compstruct.2011.01.006
[78] DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(2004)130:7(762) · doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(2004)130:7(762)
[79] DOI: 10.1177/073168449101000107 · doi:10.1177/073168449101000107
[80] DOI: 10.2174/2212797610801010029 · doi:10.2174/2212797610801010029
[81] DOI: 10.1016/S0020-7683(03)00283-X · Zbl 1054.74581 · doi:10.1016/S0020-7683(03)00283-X
[82] DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1994)120:2(284) · doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(1994)120:2(284)
[83] DOI: 10.1016/j.compstruct.2009.07.007 · doi:10.1016/j.compstruct.2009.07.007
[84] DOI: 10.1016/j.euromechsol.2011.07.003 · Zbl 1278.74065 · doi:10.1016/j.euromechsol.2011.07.003
This reference list is based on information provided by the publisher or from digital mathematics libraries. Its items are heuristically matched to zbMATH identifiers and may contain data conversion errors. In some cases that data have been complemented/enhanced by data from zbMATH Open. This attempts to reflect the references listed in the original paper as accurately as possible without claiming completeness or a perfect matching.