KFUPM ePrints

Dynamic response of fluid-loaded composite plates to stationary and moving loads

Al-Gahtani, Husain (2001) Dynamic response of fluid-loaded composite plates to stationary and moving loads. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
3114Kb

Arabic Abstract

تعد الألواح الطبقية من الأجزاء المهمة في العديد من التطبيقات الإنشائية ، نظرا لارتفاع نسبة المتانة إلى الوزن . وهذا النوع من الألواح يتعرض إلى أنواع عديدة من الأحمال كحمل السوائل الذي نجده بكثرة في المفاعلات النووية والإنشاءات البحرية . النوع الآخر من الحمل هو الذي تكون فيه القوة متحركة . هذه القوة قد تكون مركبة متحركة ، طائرة تهبط ، أو قطار متحرك . وتعد دراسة الآثار المشتركة لهذين النوعين من الأحمال ذات أهمية قصوى وذلك لإيجاد قيم حرجة لسرعة القوى المتحركة والتي تؤدي إلى اهتزازات عالية المؤدية بدورها إلى مشاكل مزعجة أو مشاكل فشل . في هذا البحث ، تم دراسة الاستجابة العابرة للألواح الطبقية المحملة بسائلين على كلا الجانبين بفعل الحمل الثابت أو المتحرك . في البداية حسبت منحنيات التشتت للألواح تحت ظروف حمل متغيرة . ومن ثم تم حساب الاستجابة العابرة للألواح ذات 3 ، 6 و 12 طبقة في ثلاث مواقع مختلفة على امتداد ثلاث اتجاهات مختلفة وهي 0 ، 45 ، 90 ْ . كما تم حساب السرعة الجماعية في هذه الاتجاهات الثلاثة . ولغرض المقارنة ، تم حساب الاستجابة للوح موحد الخواص في ثلاث مواقع مختلفة . أما بالنسبة للحمل الأحادي المتحرك فقد حسبت السرعات الحرجة للحمل للألواح متعددة الطبقات والألواح أحادية الخواص تحت ظروف مختلفة . وللحمل المزدوج المتحرك فقد تم دراسة تأثير اختلاف الطور وسرعة حركة الحمل على الاستجابة العظمى لكلا النوعين من الألواح . وقد تم استخدام حل تقريبي ذي درجة أعلى مقترنا بطريقة فورييه للتحويل . هذا الحل في الأساس يعتمد على نظرية انحناء الألواح والذي يأخذ بعين الاعتبار تأثير القوة القاصة وتأثير العطالة الدورانية .

English Abstract

Laminated composite plates are important elements in different structural applications due to their high strength to weight ratio. They are exposed to several types of loading such as fluid loading. This type of loading can be widely found in nuclear reactors and marine structures. Other type of loading is the one in which the load is moving. The moving load might be a conventional vehicle, a loading airplane, or a train. Studying the combined effects of the two types of loading is of great importance in order to find critical values of load velocity leading to significant vibrations, which subsequently lead to some annoying or may be failure problems. In the present work, Liquid-loaded laminated composite plates are investigated under stationary and moving loads. Dispersion curves are calculated under different liquid loading conditions. Transient normal displacements are computed for 3, 6, and 12-ply laminated plates at three different locations along three main directions, namely, 0°, 45° and 90° direction. In addition, Group velocities are compared along these directions. For comparison purposes, the response is simulated for an isotropic plate at three different locations. Effect of liquid loading on these responses and group velocities is studied. For a single moving load, critical velocities of the load are computed for isotropic and laminated plates under different conditions. For double moving loads, effects of phase difference between loads and velocity of the loads on the maximum displacement of both isotropic and laminated plates are investigated. A higher order approximate solution in conjunction with Fourier transforms technique is used to model the dynamic behavior of the plate. This solution is based on the plate bending theory, which includes the effects of transverse shear and rotary inertia.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:May 2001
Date Type:Completion
Subjects:Mechanical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Mechanical Engineering Dept
Creators:Al-Gahtani, Husain
Committee Advisor:Al-Kaabi, Saif
Committee Members:Al-Nassar, Yaagoub Nassar and Hamdan, Nasser and Al-Bedoor, Bassem
ID Code:9901
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:51
Last Modified:25 Apr 2011 09:37

Repository Staff Only: item control page