Geri Dön

A New stiffened shell finite element for buckling analysis

Burkulma analizi için geliştirilmiş yeni bir takviyeli kabuk sonlu elemanı

  1. Tez No: 116375
  2. Yazar: ÖZKAN MURAT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SUHA ORAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Burkulma, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Kararlılık, Plaka, Kabuk, Kiriş, Takviyeli Kabuk, Melez Gerilme Yöntemi, Mindlin Plakası, Timoshenko Kirişi, Geometrik Katılık Matrisi, Özdeğer Analizi. vı, Buckling, Finite Element Method, Stability, Shell, Stiffener, Stiffened Shell, Hybrid Stress Method, Mindlin Plate, Timoshenko Beam, Geometric Stiffness Matrix, Eigenvalue Analysis
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

öz BURKULMA ANALİZİ İÇİN GELİŞTİRİLMİŞ YENİ BİR TAKVİYELİ KABUK SONLU ELEMANI MURAT, Özkan Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Süha ORAL Kasım 2001, 88 sayfa Bu çalışma, izotrop malzemeden yapılmış takviyeli kabuk yapıların elastik burkulma analizi için geliştirilmiş olan yeni bir takviyeli kabuk elemanının formülasyonunu anlatmaktadır. Kabuk elemanı, 3 bağlantı noktalı, düzlemsel bir üçgen elemandır ve bir düzlem gerilme elemanı ile Mindlin tipi bir plaka bükme elemanının bileşimidir. Bu üçgen eleman, her bir bağlantı noktasında 6 adet olmak üzere toplam 18 serbestlik dereceli, kesme-esnekliğine sahip, kilitlenmeyen, C° tipli ve bütün kalınlık bölgelerinde doğru sonuç veren bir elemandır. Takviye elemanı, üç boyutlu, 2 bağlantı noktalı ve her bir bağlantı noktasında 6 serbestlik derecesine sahip Timoshenko kiriş elemanıdır. Hem kabuk hem de kiriş elemanı, elemandaki gerilmeleri daha doğru hesaplamaya olanak veren 'melez-gerilme yöntemi' ile formüle edilmiştir. Takviyeli kabuk elemanı ise kiriş ve kabuk eleman arasında bir rijit bağlantı olduğu varsayılarak elde edilmiştir. Kabuk eleman ile kiriş arasındaki deformasyon uyumluluğu, her iki eleman için aynı dereceden şekil fonksiyonları kullanılarak sağlanmıştır. Kirişelemanın etkisi kabuk elemanının bağlantı noktalarına yansıtılmış, böylece kiriş elemanından dolayı modele ilave bağlantı noktası katılması önlenmiştir. Sözkonusu takviyeli kabuk elemanı, kiriş elemanının kabuk bağlantı noktalarından geçmesi zorunluluğunu ortadan kaldırmaktadır. Ayrıca kabuk elemanı ile kiriş arasındaki eksentrikliği de modellemek mümkündür. Elde edilen özdeğer problemi, 'Ters İterasyon Yöntemi' ile çözülerek kritik elastik burkulma yükü ile bu yüke karşılık gelen burkulma mod şekli elde edilmiştir. Son olarak, değişik geometriler ve yüklemeler için takviyeli ve takviyesiz kabuk problemleri çözülmüş ve sonuçlar literatürden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT A NEW STIFFENED SHELL FINITE ELEMENT FOR BUCKLING ANALYSIS MURAT, Özkan M.Sc, Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Suha ORAL November 2001, 88 Pages This study presents the formulation of a stiffened flat shell element for elastic buckling analysis of isotropic stiffened shell structures. The shell element is 3-node triangular element, which is a combination of a plane stress element with drilling dof and a Mindlin type plate bending element. It has six-dof per node and is shear-flexible, non-locking, C° type and accurate in all thickness regimes. The stiffener element is a three-dimensional, 2-node Timoshenko beam element, which has six-dof per node. Both elements are formulated by using hybrid-stress approach, which leads to better stress recovery and eliminates the use of element dependent shear correction factors. The stiffened shell element is obtained by assuming a rigid link between the shell and the stiffener. The displacement compatibility between the shell and the stiffener is ensured by using the same shape functions for both elements. The stiffener element characteristics are interpreted at the shell element nodes; therefore, the stiffener element does not introduce any additional nodes. The present stiffened shell element eliminates the restriction of the stiffener element to pass through the shell nodes and accounts forthe eccentricity between shell and stiffener. The resulting eigenvalue problem is solved by“Inverse Iteration Method”and critical buckling load and corresponding first mode shape are obtained. Buckling analysis of unstiffened and stiffened shell structures with different geometry under several load conditions has been carried out with this element and the results are compared with the ones obtained from literature.

Benzer Tezler

  1. Dış basınca maruz takviyeli silindirik kabukların yapısal stabilitesinin incelenmesi

    An investigation on structural stability of ring stiffened cylindrical shells subjected to external pressure load

    BÜLENT FIRAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. YALÇIN ÜNSAN

  2. Takviyeli panellerde burkulma sonrası perçin mukavemetinin incelenmesi

    Investigation post-buckling strength of rivets in stiffened panels

    MUSTAFA İNCE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MESUT KIRCA

  3. Bir helikopter rotor palasının kompozit malzeme kullanılarak sonlu elemanlar metodu ile dizaynı

    A Helicopter rotor blade design from composite material using finite element method

    HALİM ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Y.DOÇ.DR. TEMEL KOTİL

  4. Takviyeli, değişken kesitli silindirik kabukların karışık sonlu eleman yöntemi ile çözümü

    Mixed finite element method formulation for stiffened cylindrical shells

    MEHMET HAKKI OMURTAG

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. YALÇIN AKÖZ