Geri Dön

Fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme ve sandviç plakların patlama yükü altındaki titreşim analizi

Vibration analysis of functionally graded materials and sandwich plates under blast load

  1. Tez No: 251299
  2. Yazar: ÖMER BURAK TUNCA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

Isıl bariyer kaplamaları, malzemenin çalışma sıcaklığını yükselterek sistemin verimini arttırmak amacıyla kullanılır. Genelde metal alt tabakanın üzerine homojen seramik kaplama şeklinde uygulanmaktadır. Bu tür kaplamalarda çalışma esnasında görülen en önemli problem, metal alt tabaka ile seramik kaplamanın ısıl genleşme sabitlerinin farklı olması nedeniyle ortaya çıkan büyük ısıl gerilmelerdir. Gerilmeler sonucunda sistemde çatlaklar ve metal/seramik ara yüzünde ayrılmalar görülmektedir. Söz konusu çatlakları ve ayrılmaları önlemek için fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerden yapılmış kaplamalar geliştirilmiştir. Bu tür kaplamalarda malzeme özellikleri kaplama kalınlığı boyunca fonksiyonel olarak değiştirilmekte ve bu sayede kaplama ile alt tabaka arasındaki uyumsuzluk ve ısıl gerilmeler en düşük dereceye indirilebilmektedir.Bu çalışmada Zirkonya ve Alüminyum malzemelerinden oluşan Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzemeden üretilen bir sandviç plağa gelen ani patlama yükü altında, Navier çözümleri Birinci Dereceden Kayma Şekil Değiştirme Teorisi'ne göre yapılarak hareket denklemleri elde edildikten sonra sınır şartları kabulleri yapılarak doğal titreşim frekansı denklemi elde edilmiştir. Daha sonra üç farklı tipte çelik-seramik bileşimi olan fonksiyonel derecelendirilmiş malzemenin ?n? değişkenine bağlı olarak young modulü, termal genleşme katsayısı, kesme modulü, poisson oranı ve yoğunluk gibi özelliklerinin değişimini denklemler sayesinde hesaplayıp, çıkan sonuçlar grafikler yardımıyla incelenmiştir. Ayrıca elde edilen denklemler sonucunda farklı ?n? üstel değerleri değişimiyle doğal titreşim frekansı değerlerinin değişimi çizelgelerle gösterilmiştir. Bununla birlikte analitik analiz bölümünde elde edilen denklemleri ?n? üstel değerleri değişimiyle plakada oluşan genlik değerleri bilgisayar programı yardımıyla hesaplanıp grafikler yardımıyla yorumlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Thermal barrier coatings are used for increasing the operating temperature of the material hence the thermal efficiency of the system. Usually, homogeneous ceramic coatings on metal substrates are used for this purpose. The most important problem faced in the systems with these types of coatings is thermal stresses which develop during operation due to high mismatch in the thermal expansion coefficients of metal substrate and ceramic coating. As a result of thermal stresses, edge cracking and debonding, coatings made from functionally graded materials were introduced. In these types of coatings, material properties are functionally changed along the thickness of the coating, thus the mismatch between substrate and coating and thermal stresses in the system are minimized.In this study an equation of motion in terms of displacement of a sandwich plate, that is under a blast load, made of functionally graded material, which contains Aluminium and Zirconia, is calculated by using Navier?s solution of rectangular plates by First-Order Shear Deformation Plate Theory. By making some assumptions for this equation of motion, the natural frequency equation is calculated. Then the material properties such that; young modulus, thermal expansion coefficient, shear modulus, poisson ratio and density are analyzed in the graphics by the variable ?n?, that changes functionally in the material, for three different types of aluminium and ceramic combinations. And by the calculation with the computer program, we will try to find the changes of the natural vibration frequecny values with the change of the ?n? values. Then we will also calculate the amplitude values which change by the different values of ?n? values by the help of the computer program.

Benzer Tezler

  1. Heterojen özelliklere sahip yapıştırıcı bağlantılarının elastik gerilme ve burkulma analizi

    Elastic stress and buckling analysis of adhesively bonded joints with heterogeneous properties

    MİNE USLU UYSAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞUR GÜVEN

  2. Piezoelektrik sensör ve eyleyici entegre edilmiş akıllı kiriş ve plakaların aktif titreşim kontrolü, statik ve dinamik analizi

    Active vibration control, static and dynamic analysis of smart beam and plates integrated with piezoelectric sensor and actuator

    KERİM GÖKHAN AKTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL ESEN

  3. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeli, değişken kesitli ve çatlaklı kirişlerin serbest titreşiminin incelenmesi

    Investigation of free vibrations for functionally graded materials with edge cracked and variable cross section beams

    SHKELZEN SHABANI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF CUNEDİOĞLU

  4. Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin karışık sonlu elemanlar yöntemi ile statik ve dinamik analizi

    Static and dynamic analysis of functionally graded beams using mixed finite element method

    SENA KAPICIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FETHİ KADIOĞLU

  5. Fonksiyonel derecelendirilmiş gözenekli sandviç kirişlerin zorlanmış titreşim analizi

    Başlık çevirisi yok

    AJMAL CHOPAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMAD RESHAD NOORI