Geri Dön

Metal matriksli kompozit plakların termal elasto-plastik gerilme analizi

Thermal elasto-plastic stress analysis of metal-matrix composite plates

  1. Tez No: 135851
  2. Yazar: AYŞE ÖNDÜRÜCÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA BAYHAN, DOÇ. DR. MUZAFFER TOPCU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 175

Özet

ÖZET Yüksek rijitlik ve yüksek sıcaklık performansı göstermelerinden dolayı son yıllarda konstrüksiyon ve ticari uygulamalarda çoğunlukla metal matriksli kompozitler kullanılmaktadır. Metal matriksli tabakalı plakların hasar analizinde elasto-plastik gerilmeler ve artık gerilmeler çok önemlidir. Tabakalı plağın akma dayanımının aşılması halinde tabakalı plaklarda kalıcı deformasyonlar ve artık gerilmeler meydana gelir. Artık gerilmeler ile plakların dayanımı artırılabilir. Termal gerilmeler makine elemanlarının dizaynında ve hasar analizinde çok önemli rol oynarlar. Bu gerilmeler yapılarda erken hasara veya plastik akmaya neden olabilirler. Bu nedenle termal gerilme analizi çok önemlidir. Bu çalışmada, (0°/90°)2 simetrik çapraz takviyeli ve (30%30°)2, (45%45°)2, (607- 60°)2 simetrik açılı takviyeli alüminyum-metal matriksli tabakalı kompozit plaklar için termal elasto-plastik gerilme analizi yapılmıştır. Simetrik tabakalı plaklar, plağın bütün kenarları x ve y doğrultularında hareket edemeyecek şekilde basit mesnetli olarak mesnetlenmiş olup kalınlık boyunca (lineer, parabolik ve sinüs eğrisi olarak) değişen termal yüklere maruz bırakılmıştır. Çözüm termal elasto-plastik gerilme- şekil değiştirme ilişkilerini ve sınır şartlarım sağlayan küçük plastik deformasyonlar için uygulanmıştır. Kompozit malzeme, lineer pekleşme gösteren malzeme olarak kabul edilmiştir. Akma kriteri olarak Tsai-Hill teorisi kullanılmıştır. Çözümde sıcaklık üst ve alt yüzeyde T0, orta eksen üzerinde sıfır olacak şekilde alınmıştır. Ayrıca sıcaklık üst yüzeyde T0, alt yüzeyde -T0 olacak şekilde uygulanmıştır. Bu termal yüklere maruz simetrik tabakalı plaklar için kalınlık boyunca meydana gelen elasto-plastik ve artık gerilmeler hesaplanmıştır. Bütün plaklar için plastik akmayı başlatan sıcaklık aynı olup 31.61°C olarak bulunmuştur. Elde edilen elasto-plastik ve artık gerilmeler tablo ve grafikler halinde verilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Elasto-plastik gerilme analizi, Alüminyum metal- matriksli kompozit, Tabakalı plak, Termal gerilme analizi, Artık gerilme

Özet (Çeviri)

IV ABSTRACT Metal-matrix composites have been used in many structures and commercial applications for a long time, because of their high specific stiffness and high temperature performance. Elastic-plastic and residual stresses are very important in failure analysis of metal-matrix laminated plates. Permanent deformations and residual stresses occur in laminated plates when the yield point of the laminate is exceeded. Residual stresses can be used to raise the yield points of the plates. Thermal stresses are important because of their significance in the design and failure assesment of engineering components. They may give rise to premature failure or plastic yielding in structures. Therefore, the thermal stress analysis is very important. In this study, the thermal elasto-plastic stress analysis is carried out for symmetric cross-ply (0790°)2 and angle-ply (30%30°)2, (45%45°)2, (60%60°)2 steel-fiber- reinforced aluminum metal-matrix composite laminated plates. The symmetrical laminated plates are simply supported and subjected to thermal loads varying (linearly, parabolically and sinusoidal) along the thickness. The solution is performed for satisfying thermal elastic-plastic stress-strain relations and boundary conditions for small plastic deformations. The composite plates are taken to be linear strain hardening. The Tsai-Hill Theory is used as a yield criterion. In solution, temperature is T0 at the upper and lower surfaces, respectively. In addition, it is T0 at the upper surface and - T0 at the lower surface. Elastic-plastic arid residual stresses are obtained for symmetrical laminated plates under thermal loads along the thickness of the plates. The temperature causing plastic yielding in all the laminates is found 31.61°C. Elastic-plastic and residual stress components are presented in Tables and Figures. KEY WORDS: Elasto-plastic stress analysis, Aluminum metal-matrix composite, Laminated plate, Thermal stress analysis, Residual stress

Benzer Tezler

  1. Thermal elastic-plastic stress analysis of composite laminated plates

    Tabakalı kompozit plaklarda ısıl elastik-plastik gerilme analizi

    MEHMET ŞENEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ONUR SAYMAN

  2. Fonksiyonel kademelendirilmiş sandviç plakaların balistik davranışı

    Ballistic impact behaviors of functionally graded sandwich plates

    MURAT AYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KEMAL APALAK

  3. Polimer matris aramid fiber önyüzlü fonksiyonel kademelendirilmiş malzemelerin balistik performansının incelenmesi

    Ballistic performance inspection on polymer matrix aramid fibre front faced functionally gaded materials

    EMİN GÜRKAN KAŞTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Sivil HavacılıkErciyes Üniversitesi

    Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT AYDIN

  4. Design of multifunctional architected cellular structures under dynamic loads

    Dinamik yükler altında çok fonksiyonlu mimarilendirilmiş hücreli yapıların tasarımı

    ZANA EREN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU

  5. Bazalt elyaf takviyeli nanokompozit malzemelerin delmeişlemlerinde takım ucu geometrisinin etkisinin araştırılması

    Drilling of basalt fiber reinforced nanocomposite materialsinvestigation of the effect of tool nose geometry on operations

    MEHMET KASTA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiAmasya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİL BURAK KAYBAL