Geri Dön

Effect of time integration schemes on the linear transient analysis of composite plate

Zaman integrasyon yöntemlerinin kompozit plakaların doğrusal zamana bağlı analizleri üzerindeki etkileri

  1. Tez No: 222880
  2. Yazar: KIVANÇ ŞENGÖZ
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. EROL ŞENOCAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Kompozit Plaka, Dinamik analiz, Açık ve Kapalı zaman integratörleri, Composite Plates, Transient Dynamic Analysis, Implicit and Explicit Time Integrators
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katı Cisimlerin Mekaniği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

Bu çalışmada sırasıyla 0 ve 90 derecelik fiber yönlendirmesine sahip iki tabakalı elastik kompozit bir plakanın basit mesnetli sınır koşulları altında, zamana bağlı ve sinuzoidal dağılımlı yükleme altında, yer değiştirme uzayında analitik çözümü belirlenmiş ve zaman bağli analiz için gerekli adi diferansiyel denklem takımı elde edilmiştir. Çözüm için diferansiyel denklem takımı numerik olarak zaman boyutunda direk integrasyon teknikleri kullanarak integre edilmiş ve üç farklı integrasyon metodunun zamana bağlı davranış üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Gerekli seri çözümü ve adi diferansiyel denklemin zaman boyunca integre edilmesi işlemleri Matlab yazılımı kullanarak programlanmış ve plaka merkezi üzerindeki düşey deplasman ve düzlem içi gerilmeler sunulmuştur. Ayrıca klasik ve birinci dereceden plaka teorileri de programlanarak sonuç üzerindeki etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda Newmark kapalı zaman integrasyon metodu olan trapez metod, zaman uzayındaki cevabın belirlenmesinde numerik stabilite ve hassasiyet açısından diğer metodlara göre daha iyi yaklaşımlar yapmıştır. Houbult metodu ve merkezi farklar yöntemi daha büyük zaman adımlarında istenilen çozüm hassasiyetinden sapmalar göstermiştir. Houbult metodu kısa sureli ani dinamik yükleme içeren problemlerde iyi sonuçlar üretemeyen bir kapalı zaman integrasyonu olarak gözlemlenmiştir. Açık direk integrasyon tekniği olan merkezi farklar yöntemi koşullu numerik stabilite nedeniyle belirli bir zaman adımı büyüklüğünü geçtikten sonra ( 5 mikrosaniye üzerinde ) sonsuza giden sonuçlar vermiş ve bu yönden problemli bir integrasyon tekniği olarak değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

For cross ply composite plate with two layers, under appropriate boundary conditions and sinusoidal distribution of the transverse load with step loading , the exact form of the spatial variation of the solution is obtained and the problem is reduced to the solution of a system of ordinary equations in time, which are integrated numerically using direct integration methods. Effect of time integration schemes on linear elastic dynamic response of the composite plate is investigated considering implicit dynamic schemes average acceleration, Houbolt and explicit scheme central difference. Necessary code for the solution of linear transient analysis of composite plates was programmed in Matlab considering the procedure outlined above. Furthermore influence of classical and first order theories are addressed for transient dynamic response and included as different matlab codes. Numerical results for the central deflection and center in plane stress are presented for comparison with the aim of the code. The results clearly show that trapezoidal implicit method ( Newmark method with ?=0.5 and ß25.0= ) has better approximation in time space in terms of accuracy and stability. In Houbolt scheme and explicit central difference scheme deviation from the accuracy of the solutions were observed at larger time steps compared with trapezoidal method. Houbolt is inappropriate time integration technique for short duration dynamic problems. Although explicit scheme has good correlation at smaller time steps, it suffers instability with time steps larger than 5 microseconds. So conditional stability of this method is important problem at these time steps.

Benzer Tezler

  1. Bağımsız tanklara sahip bir geminin ısıl gerilme analizi

    Thermal stress analysis of a ship with independent tanks

    BURAK ÇELEPÖVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERTEKİN BAYRAKTARKATAL

    PROF. DR. AHMET ERGİN

    PROF. DR. MEHMET ÖMER BELİK

  2. Nonlinear static and dynamic analysis of shells of revolution

    Dönel kabuk yapıların nonlineer statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi

    ÖZGÜR KALBARAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Makine MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN KURTARAN

  3. Yakın geçmişteki nükleer reaktör dinamik analiz yöntemlerine bir bakış

    Başlık çevirisi yok

    MURAT ALGÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDİNÇ EDGÜ