Numerical analysis of thick, multi-layered composite girders using hybrid-stress finite elements

This paper presents an of numerical solutions for multi-layer composite girders under static loading. In the algorithms of presented solutions the hybrid-stress model of the finite element method based on Reissner's modified variational functional was used. Two version of numerical programs were developed for an N-layer finite element. The programs were tested on the example of three-layer laminated beam of carbon fibre-reinforced epoxy composite, as well as on the example of numerical solution for a cantilevered plate. In addition, numerical examples concerning laminated glued timber beams and a retaining wall of reinforced soil were analysed.

Analiza numeryczna grubych wielowarswowych dźwigarów kompozytowych z wykorzystaniem hybrydowo-naprężeniowych elementów skończonych. W pracy przedstawiono analizę rozwiązań numerycznych dla grubych wielowarstwowych dźwigarów kompozytowych obciążonych statycznie. W algorytmach rozwiązań wykorzystano hybrydowy model naprężeniowy metody elementów skończonych bazujący na zmodyfikowanym funkcjonale wariasyjnym Reissnera. Opracowano dwie wersje programu numerycznego dla elementu skończonego o N warstwach. Programy przetestowano na przykładzie trójwarstwowej belki z laminatu kompozytowego (z epoksydu wzmocnionego włóknami węglowymi) oraz na przykładzie rozwiązania numerycznego dla tarczy wspornikowej. Analizowano ponadto konkretne przykłady liczbowe dotyczące belek z drewna klejonego warstwowo oraz konstrukcji muru oporowego z gruntu zbrojonego.