Geri Dön

Implementation of a generalized finite element program for hyperelastic materials

Hiperelastik malzemeler için genel amaçlı bilgisayar programı geliştirilmesi

  1. Tez No: 118944
  2. Yazar: CELAL SOYARSLAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. UĞURHAN AKYÜZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Sıkıştırılabilir Blatz-Ko, Sıkıştırılabilir neo-Hookean, Sıkıştırılabilir Levinson-Burgess, Hiperelastisite, Doğrusal Olmayan Sonlu Elemanlar Metodu, Nesne Tabanlı Sonlu Elemanlar Program Tasarımı, Compressible Blatz-Ko, Compressible neo-Hookean, Compressible Levinson-Burgess, Hyperelasticity, Nonlinear Finite Element Analysis, Object-Oriented Finite Element Programming
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 170

Özet

oz HİPERELASTİK MALZEMELER İÇİN GENEL AMAÇLI BİLGİSAYAR PROGRAMI GELİŞTİRİLMESİ Soyarslan, Celal Yüksek Lisans, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Uğurhan Akyüz Eylül 2002, 152 sayfa Hiperelastik malzemeler günümüzde inşaat, havacılık, denizcilik ve biyomedikal gibi birçok sektörde geniş kullanım alanları bulmaktadır. Genişleyen uygulamalar malzeme davranışı hakkında detaylı çalışmalar gerektirmektedir. Sonlu elemanlar teknolojisi, gelinen aşamada, hiperelastik malzemelerin analizinde kuvvetli bir araç oluşturmaktadır. Dünya çapında süregelen araştırmalar bu savı kuvvetlendirmek için, özel sonlu eleman formülasyonları geliştirmenin ve yeni malzeme modelleri implement etmenin yollarını aramaktadırlar. Bu çalışmada, sıkıştırılabilir hiperelastik malzemelerin elastostatik analizinde kullanılmak üzere tasarlanmış, HyperSolver adlı, deplasman tabanlı, doğrusal olmayan sonlu elemanlar programı geliştirilmiştir.Kullanıcı algısını artırmak amacı ile, OpenGL kullanılarak, 2B modellerde, deforme olmuş ve olmamış sistem çizimleri, deplasman ve gerilmeler için renkli kontur gösterimlerini destekleyen, fonksiyonel bir grafiksel kullanıcı ara-yüzü tasarlanmıştır. Program C++ dili ile nesne tabanlı olarak yazılmıştır. Gelinen aşamada eleman teknolojisi, dört-sekiz düğüm noktalı izoparametrik düzlem ve sekiz-yirmi düğüm noktalı izoparametrik uzay elemanlarını desteklemektedir. Malzeme modülü, düzlem deformasyon, eksenel simetri ve 3B için formüle edilmiş, tümü sı kıştırılabilir, Blat-Ko, neo-Hookean ve Levinson-Burgess malzeme modellerini içermektedir. Sonuçların sınanması için birkaç test gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, Wales Üniversitesi İnşaat Mühendisliği bölümünde, Dr. Bonet tarafından geliştirilen FLagshyp program sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar arzulanan yakınlıkta çıkmıştır. Gelecek çalışmalar, programın düzlem-gerilme problemlerini de kapsayacak şekilde genişletilmesi, pek az sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz malzeme modellerinin deplasman/basınç formulasyonu ile implementasyonu ve grafik kullanıcı ara- yüzünün geliştirilmesi olacaktır.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT IMPLEMENTATION OF A GENERALIZED FINITE ELEMENT PROGRAM FOR HYPERELASTIC MATERIALS Soyarslan, Celal M. Sc, Department of Civil Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Uğurhan Akyüz September 2002, 152 pages Hyperelastic materials are extensively used in many civil, aerospace, offshore and biomedical applications. This extensive use requires detailed studies on representation of the behavior of these materials. The state of the art finite element technology, comprises a well-suited, robust, numerical tool, for analysis of hyperelastic media. Worldwide ongoing researches seek ways for enhancing this proposition by developing special element formulations, and implementing new constitutive models. In this work, a displacement based, nonlinear finite element program, HyperSolver, intended for elastostatic analysis of compressible rubberlike materials, is developed.In order to augment user perception, a functional graphical user-interface, supporting 2D model display, is designed using OpenGL API, featuring undeformed and deformed mesh demonstrations, coloured contour plots for displacements and stresses. Program is written in C++ in an object-oriented manner. Four-node to eight-node isoparametric plane and eight-node to twenty-node isoparametric brick elements are supported by the recent element technology. Material module includes constitutive models implemented for compressible Blatz- Ko, compressible neo-Hookean and compressible Levinson-Burgess materials, for plane strain, axi-symmetric and 3D conditions. Confirmation of the results required a few case studies. Obtained results are compared with those of Flagshyp, Finite Element Large Strain Hyperelasticity Program, developed in the Department of Civil Engineering in the University of Wales, by Bonet, J.. The validity of the results are assured in desired accuracies. Pursuing studies will concentrate on extension of program capabilities to plane- stress problems, implementation of incompressible and quasi-incompressible hyperelastic material models with displacement/pressure formulations and enhancing graphical user interface options.

Benzer Tezler

  1. Dinamik çarpma problemlerinde malzeme seçiminin önemi

    İmportance of the material selection in impact problems

    REYHAN UYAN ÖZSOYSAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. ALİ İHSAN ALDOĞAN

  2. Çift taraflı sac hidro şekillendirmede proses parametrelerinin sayısal ve deneysel olarak belirlenmesi

    Numerical and experimental determination of process parameters in double-sided sheet hydro forming

    SELAHATTİN BURAK AKAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN SELÇUK HALKACI

  3. Application of meshless RBF collocation methods to neutron diffusion and transport

    Ağsız RBF kollokasyon yöntemlerinin nötron difüzyon ve transportuna uygulanması

    TAYFUN TANBAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGE ÖZGENER

  4. A parallel monolithic approach for the numerical simulation of fluid-structure interaction problems

    Akışkan-yapı etkileşimi problemlerinin sayısal simülasyonu için paralel monolitik bir yöntem

    ALİ EKEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR

    DOÇ. DR. MEHMET ŞAHİN