İzotrop malzemeli helisel çubukların statik problemlerinin analitik çözümü
Analytical solutions of static problems of helical beams of isotropic material
- Tez No: 295338
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EKREM TÜFEKÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Bu çalışmada, değişken kesitli, elastik, izotrop malzemeli çubukların genel statik problemleri eksen uzaması, kayma deformasyonu etkileri gözönüne alınarak incelenmiştir. Problem, altı adet diferansiyel denklem ile ifade edilmiş ve bu denklemlerin kesin çözümü, başlangıç değerleri yöntemiyle elde edilmiştir. Örnekler, sabit kesitli silindirik helisel çubuklar için çözülmüştür. Yapılan literatür araştırmasında, çalışmaların çoğunda yaklaşık yöntemlerle sonuca ulaşılmaya çalışıldığı görülmüştür.Birinci bölümde, çubuk teorisi ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. Çalışmanın amacı belirtildikten sonra çubukların statik ve dinamik davranışları konusunda yapılan çalışmalar özetlenmiştir.İkinci bölümde, çubuğun statik davranışını veren genel diferansiyel denklemler verilmiş, ardından bu denklemler çubuk kesitinin asal eksenlerinin eksen eğrisinin normal ve binormal eksenleri ile çakışması durumu için özelleştirilmiştir. Daha sonra bu çalışmanın sayısal hesaplamalarında kullanılacak helis geometrisi incelenmiştir.Üçüncü bölümde, çubuğun statik davranışını ifade eden değişken katsayılı, homojen diferansiyel denklem takımının kesin çözümü, çubuk kesitinin çift simetrik olduğu, kesitin geometrik merkezi ile kayma merkezinin çakışmakta olduğu, normal ve binormal eksenleri kesitin asal eksenleri olduğu, çarpılma olmadığı, çubuğun elastik, homojen ve izotrop malzemeden yapıldığı varsayımıyla, başlangıç değerleri yöntemini kullanarak elde edilmiştir.Dördüncü bölümde, sabit kesitli silindirik helisel çubuklar için çeşitli örnekler çözülmüştür. Hesaplanan değerler, mevcut yayınlar ve sonlu eleman programlarından elde edilenlerle karşılaştırılmıştır.Yapılan çalışmada, değişken kesitli, elastik, izotrop malzemeli çubukların genel statik problemlerini ifade eden diferansiyel denklemlerin kesin çözümü eksen uzaması, kayma deformasyonu etkileri gözönüne alınarak, başlangıç değerleri yöntemiyle elde edilmiştir. İlgili çalışmalar incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonlu eleman programlarıyla da yapılmış olup uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study concerns with the static behaviour of a spatial bar, with variable cross section of an elastic and isotropic material, comprising the effects of axial and shear deformations. The problem is described by six differential equations and these equations are solved by using the method of initial values. Examples are given for cylindrical helical beams with constant cross section. In the literature, most of the studies solve these governing differential equations numerically. Also, a few of them neglect the axial and shear deformation effects. In this proposed method, the solutions are exact and axial and shear deformation effects are considered.In the first chapter, a general view of beam theory and the aim of the study are given. Relevant literature about static and dynamic behaviour of the beams are summarized.In the second chapter, six differential equations describing static behaviour of a spatial bar are given first, and then reduced assuming that the center of the cross section coincides with its shear center, and that the normal and binormal axes are principal axes of the cross section. At the end of the chapter, general geometry of a helix is reviewed.Third chapter deals with the exact solutions of the differential equations that describe the static behaviour of a spatial bar. Method of initial values is used and it is assumed that the centroid of the cross section coincides with its shear center, and that the normal and binormal axes are the principal axes. Warping is neglected; elastic, homogeneous and isotropic material is considered.In the last chapter, several examples are solved for cylindrical helical beams with constant cross section and compared to results from the relevant literature and finite element programs.Based on method of initial values, the differential equations describing static behaviour of a spatial bar are solved and compared to results from the relevant literature and finite element programs. The results are in close agreement with each other. It is assumed that center of the cross section coincides with its shear center, and that the normal and binormal axes are principal axes of the cross section.
Benzer Tezler
- Eğri eksenli çubuk sistemler ve silindirik tonoz yapıların tamamlayıcı fonksiyonlar metodu ve rijitlik matrisi yöntemi ile statik analizi
Başlık çevirisi yok
FARUK FIRAT ÇALIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ERHAN KIRAL
- Eksenel dönel simetrik heterojen plakların sonlu elemanlar yöntemi ile laplace uzayında dinamik analizi
Dynamic analysis of axisymmetric heterogeneous plates via finite element method in the laplace domain
SILDA GHAZI MOHAMMED DOORI
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMAD RESHAD NOORI
- Anizotrop cisimlerde yer değiştirme sürekliliği yöntemi
Başlık çevirisi yok
BAHATTİN KİMENÇE
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTAÇ ERGÜVEN
- Tabakalı kompozit ince plakların plak düzlemine dik yükleme etkisi altındaki eğilme analizi
Bending analysis of laminated composite thin plates under the effects of the transverse loading
EMEL YAĞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. H. MURAT ARSLAN
- Eksenel dönel simetrik kabuk problemlerinin dinamik analizi için alternatif çözüm metodu
An alternative solution method for dynamic analysis of axisymmetric shell problems
AHMAD RESHAD NOORI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYTULLAH TEMEL