Stress and strain analysis in elastic laminated composite beams

A detailed theoretical analysis of stress and strain in fiber-reinforced, laminated composite beams is presented within the framework of three-dimensional theory of thermo-elastodynamics. Each of reinforcing and matrix layers is made of different anisotropic material and is of different constant thickness. By the use of a variational theorem, the fully non-linear governing equations are consistently obtained for the case when the displacement components of each layer are taken to vary linearly over the cross-section of the layer. Then the linear version of the resulting equations, including the uniqueness of its solution is given, and the general results are briefly discussed.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Abhandlung wird eine detaillierte Spannungs-und Verzerrungsuntersuchung von faserverstärkten laminierten Balken innerhalb der dreidimensionalen thermo-elastodynamischen Theorie durchgeführt. Für jede Verstärkungs-und Bindeschicht wird unterschiedliches anisotropes Verhalten und unterschiedliche Schichtstärke vorausgesetzt. Unter Annahme eines linearen Verlaufs der im Querschnitt liegenden Verformungskomponenten über jede einzelne Schicht werden mit Hilfe eines Satzes der Variationsrechnung die vollständigen nichtlinearen Grundgleichungen abgeleitet. Damit ist auch die linearisierte Form der Gleichungen mit eindeutiger Lösung bestimmt. Eine kurze Untersuchung der Ergebnisse in ihrer allgemeinen Form ist angeschlossen.