Stress and failure analysis of laminated composite pinned joints
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 109542
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RAMAZAN KARAKUZU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 195
Özet
VI ÖZET Bu çalışmada, farklı takviye açıları ve farklı boyutlara sahip fiber-glass tabakalı kompozitlerin, pim yükü etkisi altındaki davranışları, nümerik ve deneysel olarak incelenmiştir. Amaç, pim bağlantılı tabakalı kompozitlerin, lineer ve nonlineer elastik davranış göstermesi durumları için, pim deliği etrafındaki gerilme dağılımlarını incelemek, hasar tipleri ve hasar mukavemetlerini tespit etmektir. Bu amaç için, Larry Lessard tarafından geliştirilmiş PDNLPIN sonlu eleman programı kullanılmıştır. Tabaka oryantasyonunun, bağlantı geometrisinin ve malzeme nonlineerliğinin, hasar başlangıcı ve hasar mukavemeti üzerindeki etkileri incelenmiştir. Pim bağlantılı problem modeli, üç temel adımdan oluşmaktadır: Gerilme analizi, hasar analizi ve malzeme özelliklerinin indirgenmesi. Çözümlemede, 4 düğümlü isoparametric elemanlar seçilip, iki boyutlu nonlinear sonlu eleman tekniklerinden faydalanılmıştır. Her bir elemandaki gerilme değerleri baz alınarak, farklı hasar tipleri için, farklı tipteki Hashin hasar kriterleri kullanılmış ve hasarlı elemanlarda malzeme özellikleri indirgemesi yapılmıştır. Modelde kullanılmak üzere, standart yöntemlerin tercih edildiği (statik yükler altında) çekme, basma ve kayma deneyleri yapılıp, tek yönlü glass-epoxy'e ait malzeme özellikleri tespit edilmiştir. Kayma özelliklerinin bulunmasında ise, Dokuz Eylül Üniversitesi imalat laboratuarında özel olarak imal edilmiş olan Iosipescu test aparatı kullanılmıştır.VII Pim bağlantılı tabakalı kompozite ait hasar özelliklerini belirleyip, analitik çalışmayla karşılaştırmak için, toplam 160 numune olmak üzere, farklı takviye açılarına sahip, sekiz çeşit tabakalı kompozit üzerinde deneyler yapılmıştır. Pim delik merkezi ile plak ucu arasındaki uzaklığın, delik çapına oranı l'den 5'e ve plak genişliğinin çapa oranı 2'den 5'e kadar değiştirilmiştir. Kullanılan tabakalı kompozitler İZOREEL firmasında üretilmiştir. Genel amaçlı bir sonlu eleman programı olan ANSYS'den elde edilen gerilme dağılımı sonuçları, PDNLPIN sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Ayrıca ANSYS programı, pim yükünü ifade etmekte kullanılan plak sınır şartlarının, gerilme dağılımı üzerindeki etkilerini incelemek için de kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
rv ABSTRACT In this study, behavior of pin-loaded laminated composites with different stacking sequence and different dimensions has been observed numerically and experimentally. The aim is to investigate stresses, failure strength and failure mode of composite laminates containing a pin loaded hole when the material exhibits linear and nonlinear elastic behavior. For this purpose, PDNLPIN computer code developed by Larry Lessard was used. Parametric studies were performed to evaluate the effects of joint geometry, ply orientation and material non-linearity on the failure initiation and failure strength. The logical methodology for modeling the joint problem uses the three major steps: stress analysis, failure analysis, and material degradation rules. A two- dimensional, nonlinear, finite element technique was used for the stress analysis. The four-node quadrilateral isoparametric element was chosen. Based on the two- dimensional state of stress of each element, different failure modes were detected by a set of Hashin-type failure criteria. The material property degradation technique was established to degrade the material properties of failed elements. As the input for the model, the material properties of unidirectional glass/epoxy material were characterized under tension, compression, and in-plane shear in static loading conditions. An experimental program, by using standard experimental techniques was performed for this purpose. The shear characteristics of composite material were determined using Iosipescu test apparatus manufactured in the Construction Laboratory at Dokuz Eylul University.To investigate and verify to the analytical predictions of mechanical behavior, and to observe the failure characteristics of the pin-loaded composites, a series of experiments was performed with eight different material configurations, in all, over 160 specimens. The edge distance-to-hole diameter ratios and width-to-hole diameter ratios of plate were changed from 1 to 5 and 2 to 5, respectively. For this part of study, layered composite materials were manufactured at İZOREEL firm. The stress distribution around the hole in pin-loaded glass-epoxy laminate was performed to compare with the results of PDNLPIN program using ANS YS that is a general-purpose finite element computer code. In addition, ANSYS was performed to compare effects of different boundary conditions used to simulate the pin load on stress distributions around the hole.
Benzer Tezler
- Three-dimensional failure analysis of pin jointed composite laminates
Pim bağlantılı kompozit plakaların üç boyutlu yetmezlik analizi
ALİ EVCİL
Doktora
İngilizce
2000
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVEND PARNAS
- Pim bağlantılı kompozitlerde çatlak ilerleme analizi
Analysis of crack propagation in pin-jointed composites
ABDURRAHMAN ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. HÜSNÜ DİRİKOLU
- Değişken malzemeli ve noktasal kütle taşıyan kirişlerin termal etki altındaki titreşim davranışının incelenmesi
Investigation of the vibrational behavior of variable material beam structures under point-mass and thermal effect
İBRAHİM KIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Kademeli ve düz kiriş yapılarının termal etki altındaki titreşim davranışının incelenmesi
Investigation of the vibrational behavior of stepped and straight beam structures under thermal effect
FURKAN ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Katmanlı kompozit panellerin dövünme basınç yüküne cevabı
Response of laminated composite panels subjected to slamming load
ÖMER EKSİK