Effet de la porosité sur le comportement mécanique des plaques sandwiches épaisses en matériaux à gradient fonctionnel
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Setif 1 University - Ferhat ABBAS , Faculty of Technology
Abstract
The main objective of this thesis is to study the effect of porosity on the mechanical behavior of thick functionally graded sandwich plates resting on various boundary conditions under different in-plane loads. The formulation is made from a developed sandwich plate using a functional gradient material based on a modified power law function of symmetric and asymmetric configuration. Four different porosity distributions are considered and varied in accordance with material propriety variation in
the thickness direction of the face sheets of the sandwich plate; metal foam is also considered in this study on the second model of sandwich, which contains metal foam core and FGM face sheets. Anew quasi-3D high shear deformation theory is used for this investigation; the present kinematicmodel introduces only six variables with stretching effects by adopting a new indeterminate integralvariable in the displacement field. The stability equations areobtained by the virtual work's principaland then solved by the Navier-type method for the supported plate. The effect of Pasternak and Winkler elastic foundations is also included here. The present model validated with those from the literature, then the effect of different parameters: porosity parameters, foam cell distribution,
boundary conditions, elastic foundation, power law index, ratio aspect, side to thickness, and different in-plane load on the variation of the buckling behavior are demonstrated
Description
L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'impact de la porosité sur le comportement mécanique d'une plaque sandwich épaisse en matériau fonctionnellement graduée, qui repose sur diverses conditions aux limites sous différentes charges dans le plan. La formulation est destinée à un matériau à gradient fonctionnel basé sur une fonction de loi de puissance modifiée de configuration symétrique et asymétrique. Quatre distributions de porosité distinctes sont considérées et variées en fonction de
la variation des propriétés du matériau dans le sens de l'épaisseur des feuilles de face de la plaque sandwich. Le deuxième modèle de sandwich contenant un noyau en mousse métallique et des feuilles de face FGM est également examiné dans cette étude. Cette étude utilise une nouvelle théorie de déformation par cisaillement élevé quasi-3D. Le modèle cinématique actuel introduit seulement six variables avec effet d'étirement en utilisant une nouvelle variable intégrale indéterminée dans le
champ de déplacement. Le principe des travaux virtuels est utilisé pour obtenir les équations de stabilité, qui sont ensuite résolues par la méthode de type Navier pour une plaque simplement appuyée. Il y a également l'effet des fondations élastiques de Pasternak et Winkler. Le modèle actuel a été validé avec des données de la littérature, puis il a été démontré que divers paramètres, tels que les paramètres de porosité, la répartition des cellules de mousse, les conditions aux limites, la fondation élastique, l'indice de loi de puissance, l'aspect de la ration, le côté d'épaisseur et différentes charges en plan, ont un impact sur la variation du comportement au flambement