Mechanics of fibre reinforced composite plates: Experiments and computational modelling
Bibliographic record
Abstract
Fibre-reinforced composite plates consist of bonded layers of either unidirectionally or multi-directionally reinforced sub-elements, which are arranged in a way to achieve optimum deformability and failure characteristics.This thesis examines the effective elasticity properties of a unidirectionally reinforced carbon fibre-polyester composite.A computational simulation of an experimentally determined fibre arrangement is used to derive the effective elasticity properties of the transversely isotropic composite.The computational estimates for the elastic constants are compared with several theoretical estimates for the effective elasticity properties that are based on regular arrangement of the reinforcing fibres, their volume fraction and the elasticity properties of the constituents.This study also examines the flexural behavior of a locally loaded rectangular Carbon Fibre-Reinforced Polymer (CFRP) composite plate under different edge support conditions.The assembly of the laminae is used to construct a computational model of the plate.The layered composite CFRP plate used in the experimental investigation consisted of 11 layers of a polyester matrix reinforced with carbon fibres.The bulk fibre volume fraction in the plate was approximately 66%.The experimental results for the deflected shape of the plate were used to establish the validity of a computational approach that accounts for large deflections of the plate within the small strain range.This thesis also examines the role of a crack on the overall flexural behaviour of a circular layered composite CFRP plate with fixed boundary and different through crack configurations, which is subjected to uniform air pressure loading.In particular, the effect of crack length and orientation on the overall iii pressure-deflection behaviour of the plate is investigated.The assembly of the cracked laminae is also used to construct a non-linear model of the cracked plate.iv RÉSUMÉ Les plaques composites à renforts fibreux constituent en des ensembles de couches assemblées selon leur épaisseur de manière uni-ou multidirectionnelle afin d'obtenir des propriétiés de déformabilité ou de résistance optimales.Cette thèse se propose d'étudier les propriétiés élastiques effectives d'un composite à matrice de polyester renforcé par des fibres de carbone unidirectionnelle.Une simulation numérique est utilisée pour determiner les propriétiés élastiques equivalents dans l'hypothèse d'un comportement isotrope transverse au moyen d'un arrangement des fibres obtenu expérimentalement.Les estimation de ces constates élastiques obtenue par voie numérique sont comparées avec plusieurs estimations théoriques basées sur l'hypothèse d'un arrangement régulier des fibres et sur les fractions volumiques des constituants et leurs propriétés.Le travail est également étendu à l'identification des modules de glissement en plan et hors-plan d'une bande rectangulaire composite en polymère renforcée par des fibres de carbone.Les modules de glissement sont obtenus à partir de la rigidité torsionnelle déterminée expérimentalement et de technique de réduction de données basées sur le modèle de torsion de plaques rectangulaires orthotropes de Lekhnitskii.Cette etude examine également le comportement flexionnel d'une telle plaque rectangulaire chargée ponctuellement pour différentes conditions aux limites appliquées.L'assemblage du laminé est utilisé pour construire un modèle numérique de la plaque.La plaque laminée de composite utilisée dans les investigations expérimentales consiste en un ensemble de 11 couches à matrice polyester renforcée par des fibres de carbone.La fraction volumique de fibre dans la plaque est approximativement de 66%.Les résultats expérimentaux obtenus pour la déformée de la v plaque ont été utilisée en vue de valider l'approche numérique qui prend en compte les grandes déflections sous l'hypothèse de petites déformations.Le travail investigue aussi l'effet d'une fissure sur le comportement global d'une plaque composite circulaire pour des conditions aux limites fixées et pour différentes configurations de fissures à travers la plaque, et soumise à une pression d'air uniforme.En particulier, l'influence de la longueur de fissure et de son orientation sur la réponse globale pression-déplacement est étudiée.L'assemblage de couches fissurées est également utilisé afin de construire un modèle non linéaire matériel de la plaque fissurée.
Fetched live from OpenAlex and de-inverted. Abstracts are not stored in this database: the inverted indexes are 8.6 GB of the frame’s 9.3 GB of text, and the host has 13 GB free.
How this classification was reachedexpand
Full frame machine prediction
Teacher imitationNot calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.
Distilled classifier scores by category (both heads)
| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.000 | 0.001 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.000 | 0.000 |
| Bibliometrics | 0.000 | 0.000 |
| Science and technology studies | 0.000 | 0.001 |
| Scholarly communication | 0.000 | 0.000 |
| Open science | 0.001 | 0.000 |
| Research integrity | 0.001 | 0.000 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.002 | 0.000 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".