Fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme ve sandviç plakların patlama yükü altındaki titreşim analizi
Vibration analysis of functionally graded materials and sandwich plates under blast load
- Tez No: 251299
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Boşluklu ve boşluksuz sandviç FDM dikdörtgen plakların eğilme analizi
Flexural analysis of sandwich FDM rectangular plates with and without gaps
AHMED ABDULLAH AHMED AL HUTHAIFI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMAD RESHAD NOORI
- 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
2015
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR GÜVEN
- 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
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ESEN
- Fonksiyonel derecelendirilmiş simetrik yüzey ve bal peteği çekirdek katmanlarından oluşan sandviç plakanın titreşim analizi
Vibration analysis of sandwich plate consisting of functionally graded symmetric layers and honeycomb core layer
HARZEMŞAH BAHADIR ARİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM FATİH ÖZALP
- 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
2020
Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF CUNEDİOĞLU