Katmanlı kompozit panellerin dövünme basınç yüküne cevabı
Response of laminated composite panels subjected to slamming load
- Tez No: 100590
- Danışmanlar: PROF.DR. ABDİ KÜKNER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
ÖZET Bu çalışmada kompozit malzemeden inşa edilmiş yüksek performanslı bir karakol gemisinin dip kaplamasını oluşturan kompozit panellerin dövünme basmç yükü (slamming pressure) altındaki statik davranışları teorik olarak araştırılmıştır. Teorik çalışma, kompozit panellerin kenarlarından ankastre ve basit olarak mesnetlendiği durumlar için yapılmıştır. Kompozit panel gemi dip kaplamasının dövünme basınç yüküne en fazla maruz kaldığı 0.4L kesitinden seçilmiştir. Dövünme basınç yükü geminin belli bir deniz durumundaki servis hızı için Det Norske Veritas Klas Kuruluşu kuralları göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Geminin dip yapısının boyutlandınlmasında önemli bir dizayn parametresi olan bu yük kompozit paneller üzerinde etkili olmakta ve hasarlara neden olabilmektedir. Dolayısıyla katmanlı kompozit panellerin dövünme basınç yüküne cevaplarının incelenmesi oldukça önemlidir. Tezin ilk bölümünde, olay ve önemi anlatılmış ve bu çalışmanın amacı ve kapsamı açıklanmıştır. İkinci bölümde, kompozit yapı malzemeleri tanıtılarak avantaj ve dezavantaj lan açıklanmıştır Üçüncü bölümde, kompozit malzemelerin yapı bileşenleri hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü bölümde, katmanlı kompozit levha için bünye denklemleri klasik ince plak teorisi çerçevesinde türetilmiştir. Bünye denklemleri kullanılarak lateral yüklü kompozit levha için denge denklemleri elde edilmiştir. Aynca bu bölümde problemin sımr şartlan verilmiş ve levhaya etki eden dövünme basınç yükünün Det Norske Veritas kurallanna göre elde edilmesi anlatılmıştır. Beşinci bölümde, lateral yüklü katmanlı kompozit levha için çıkanlan diferansiyel formdaki denge denklemlerinin çözümü için kullanılan metotlar açıklanmıştır. Altıncı bölümde, problemin analitik ve sayısal çözümlerinden elde edilen sonuçlar verilmiş ve bu sonuçlar klas kuruluşlanmn izin vermiş olduğu değerlerle karşılaştınlmıştır.Yedinci bölümde, Maksimum Gerilme Kriterine göre kompozit levhayı oluşturan katmanlarda kırılma olup olmadığı incelenmiştir. Son bölümde ise yapılan çalışmadan elde edilen sonuçlar genel olarak verilerek bu konu ile ilgili yapılacak ilerki çalışmalar hakkında öneriler sunulmuştur. XI
Özet (Çeviri)
RESPONSE OF LAMINATED COMPOSITE PANELS SUBJECTED TO SLAMMING LOAD SUMMARY In this thesis, response of bottom structures of fast craft, subjected to slamming pressure are studied using approximate theoretical and numerical methods. Flat laminated composite panels are examined in the study. The panel has been chosen simply supported and also clamped edges at its all edges. In the first chapter, the importance of effects of slamming pressure on the panel structures are discussed. In this chapter, composite panel applications are introduced. In the second chapter, the history of composite materials and advantages and disadvantages of composite materials are presented. Composite materials are gaining an ever increasing role as a structural material in the worlwide consruction industry, being used in a wide variety of applications, from consumer products, such as small pleasure boats, to aerospace. Composite material was used initially for boat construction shortly after World War II Among the first were series of U.S Navy personel boats. Since then the Navy has continued to really heavily on composite material for construction of thousands of small boat from 4 m to 15 m in length including landing craft and whaleboats. The potential advantages of the composites over other materials are as follows: Ability to design the material according to the desired properties Resistance to environment, including corrosion, rusting and other forms of degradation Seamless construction Ability to orient fiber strength Ability to mold complex shape Excelent weight-strength characteristic Low maintanence and ease of repair. Excelent durability and long life for components XHEvaluation of composite laminates for structural applications requires an understanding of the characteristics of resin and fibre constituents in relation to mechanical properties, durability under a range of enviromental conditions, fabricability and cost. The propose of the third chapter is to sumarize the properties of fibres and resins commonly used in marine structures. In the fourth chapter, linear static equations of the rectangular laminated composite panels are derived. The governing equations are clasified in three sets: i. Strain displacement relation ii. Stress strain relation iii. Equilibrium equation of laminated composite panel subjected to slamming pressure. These equations together with assumption upon which they are based, form a theory of thin elastic plate. Theory of thin elastic plate is based upon the following postulates:. The plate is thin.. The transverse normal stress is negligible.. Normals to the reference surface of the plate remain normal to it and under go no change in length during deformation. In addition, some assumptions are used for laminated composite panel 1. It is aasumed that laminate thickness is small compared to its lateral dimensions. 2. Since the laminate thickness is small, stress acting on the interlaminar planes in the interior of the laminate that is, away from the free edges are negligibly small. 3. There exists a perfect bond between any two laminae are not capable of sliding over each other and there are continous displacements across the bond. Equation of equilibrium are derived for laminated composite panel subjected to slamming pressure. S w d w d w D,^ + 2H-£^ + Dv2£ = q(x.y) (1) ox ox oy ' oy with the following boundary condition: xina) Panel with simply supported edges: d2w w = 0 - T = ® forx=0 and x = a dx w=0 ^ = 0 fory=0 and y = b (2) dy b) Panel with clamped edges: w = 0 - = 0 forx=0 and x = a dx w = 0 - = 0 fory=0andy = b (3) dy The slamming pressure on the laminated composite panel located of the 0.4 L from the stern of the patrol boat has been calculated with respect to Det Norske Veritas Classification Society. It is assummed that slamming pressure will, when applied as a uniformly distributed static load, cause the same deflection and stress as the dynamic load that actually exist. In the fifth chapter, approximate theoretical and numerical method for analysis of laminated composite panel subjected to slamming pressure are presented In the sixth chapter, the theoretical and numerical results are presented. Slamming pressure on the laminated composite panel computed from the Det Norske Veritas rule, has been used in the analytical and numerical computations. The analytical solutions for maximum deflection under slamming pressure on the laminated composite panel has been compared with the numerical results obtained from the ANSYS finite element software. The results of the computation of maximum deflection on the laminated composite panel, show very well agreement with the numerical results. Also values of the results are reliable according to the Det Norske Veritas allowable deflections. One of the most important feature of composite material is freedom for the structural designer to“compose”the material and the modify the composition in the structure to meet varying strength and stifhess requirements. It is therefore essential that during the preperation of specifications all the strength and stiffness requirement related to the design loads and appropriate failure mechanisms. In the seventh chapter, failure analysis is made for laminated composite panel according to the Maximum Stress Criteria. XIVThe effect of different laminate dimensions, material and boundary condition on the static response of the laminated composite panel can be examined These will be the topics of future studies. XV
Benzer Tezler
- Katmanlı kompozit panellerin anlık basınç yüküne dinamik cevabı
Dynamic response of laminated composite panels subjected to blast loading
HALİT S. TÜRKMEN
Doktora
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Blast yükü altındaki sandviç kompozit panellerin mekanik davranışının sayısal ve deneysel olarak hesaplanması
Numerical and experimental calculation of mechanical behavior of sandwich composite panels under blast loading
YUNUS EMRE SERTTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
- Mechanical behaviour of the composite sandwich plates under blast loading
Patlama yükü altındaki sandviç kompozit panellerin mekanik davranışının incelenmesi
YUSUF SERDAR ODMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Free bending vibrations of partially stiffened, stepped-thickness, two-layer, orthoptic composite plates and panels
Kısmi destekli, basamak kalınlıklı, iki katmanlı, ortopropic kompozit levha ve panellerin serbest eğilme titreşimleri
ÖMER VARLIK ÖZERCİYES
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Astronomi ve Uzay BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UMUR YÜCEOĞLU
- Dokunmamış kumaş esaslı fonksiyonel kompozit panel tasarımı
Design of multifunctional composite panel based on nonwoven fabric
ALİ BEYİT
Doktora
Türkçe
2023
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SABRİ ÖZEN
PROF. DR. ERHAN SANCAK