Effect of shear modular ratio (GFGM)‎ and transverse shear modulus on the twisting strength of a fiberreinforced composite rod

Author

Ismail, Luayy Muhammad Ali

Source

The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering

Issue

Vol. 13, Issue 1 (31 Mar. 2013), pp.129-143, 15 p.

Publisher

University of Babylon College of Engineering

Publication Date

2013-03-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

15

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

تم في هذا البحث دراسة تأثير تغير}نسبة المعاملات القصية ل (الليف / النسيج الأساس) و معامل القص العرضي G23 { على مقاومة (متانة) اللي لعمود مصنوع من مادة مركبة مقواه بألياف أحادية الاتجاه متوازية خاضعة لعزوم ستاتيكية.

كما تم إجراء مفاضلة لتحديد أفضل نسبة معاملات قصية لأكبر متانة لي ممكنة للعمود من الناحية الماكرو ميكانيكية.

تم محاكاة المسالة بواسطة برنامج الأنسز إصدار 12 لإيجاد شكل و توزيع مناطق الإجهادات و شدتها في العمود, لتحديد المقطع ذي الإجهاد الأعلى في المستويات المختلفة (المقاطع الحرجة).

حسبت الخواص الميكانيكية المرنة للمواد المركبة التي تمت دراستها بواسطة قوانين المخاليط و معادلة هالبن-تساي و من خلال برنامج الماتلاب إصدار 6.5.

وجد أن التأثير الأكبر في السلوك تحت حمل اللي يكون للنسيج الأساس والذي كانت الزيادة في معامل قصة (Gm) تتناسب عكسيا مع زاوية اللي وفقا لدالة متعددة الحدود من الدرجة الثانية و أن هنالك تأثيرا أقل للألياف على ذلك السلوك.

تمت مقارنة نتائج التحليل المنجز ببرنامج الأنسز إصدار 12 مع الحل التحليلي بواسطة المعادلات النظرية فوجد أن هنالك تقارب كبير بالنتائج و أظهرت المواد نفس السلوك الذي أظهرته في الحل العددي بواسطة برنامج الانسز إصدار 12.

Abstract EN

In this research, the effect of shear modular G23 variation is investigated on the twisting strength of a unidirectional fiber reinforced composite rod subjected to various uniform static twisting moments.

An optimization of the best modular ratio is also made to determine the maximum allowable twisting strength.

The problem is simulated by the software of ANSYS v12 to determine the stress fields distribution throughout rod domain and the section of highest shear stresses in different planes (critical sections), a graphical representation has been made to the results obtained from a finite element analysis to rod of interest.

The elastic properties of the composites investigated are found using the rules of mixtures and Halpin-Tsi equation along with the sftware of Matlab v6.5.

Various types of fibers and matrices are used to change the shear modulus of G23 .

It is found that most dominant effect is that of matrices whose the increase of its shear modulus (Gm ) is getting inversely proportional to angle of twist (θ) according to a certain polynomial function of a second degree and there is a minor effect of fibers on it.

The results of the analysis made by the package of ANSYS v12 were compared with the analytical solution showing the same behavior and reasonably convergent values.

American Psychological Association (APA)

Ismail, Luayy Muhammad Ali. 2013. Effect of shear modular ratio (GFGM) and transverse shear modulus on the twisting strength of a fiberreinforced composite rod. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering،Vol. 13, no. 1, pp.129-143.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-330536

Modern Language Association (MLA)

Ismail, Luayy Muhammad Ali. Effect of shear modular ratio (GFGM) and transverse shear modulus on the twisting strength of a fiberreinforced composite rod. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering Vol. 13, no. 1 (2013), pp.129-143.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-330536

American Medical Association (AMA)

Ismail, Luayy Muhammad Ali. Effect of shear modular ratio (GFGM) and transverse shear modulus on the twisting strength of a fiberreinforced composite rod. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering. 2013. Vol. 13, no. 1, pp.129-143.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-330536

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 143

Record ID

BIM-330536