Optimum design of anti-buckling behaviour of the laminated composites considering puck failure criterion by genetic algorithm
Tabakalı kompozitlerin burkulma karşıtı davranışlarının puck kırılma kriteri esas alınarak genetik algoritma ile optimum tasarımı
- Tez No: 302385
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. H. SEÇİL ARTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Son yıllarda fiber katkılı, tabakalı kompozit malzemeler, dayanıklılık ve ağırlık azaltımı gibi avantajlarına bağlı olarak mühendislik uygulamalarında artan bir şekilde kullanılmaktadır. Düzlem-içi bası yükleri altındaki bir kompozit plakanın burkulma yükü kapasitesinin belirlenmesi kompozit yapıların tasarımı için çok önemlidir. Buna göre, bu tezde, çift eksenli düzlem içi bası yüklere maruz ve dört taraftan basit mesnetli 64 tabakalı karbon/epoksi kompozit plakaların burkulma karşıtı davranışlarının optimum tasarımı Puck kırılma kriteri esas alınarak genetik algoritma (GA) ile araştırılmıştır. Plakalar, levha dizilimlerinde sürekli fiber açılara sahip olacak şekilde simetrik ve balans olarak alınmıştır. Kritik burkulma yükü faktörü amaç fonksiyonu ve fiber oryantasyonları tasarım değişkenleri olarak alınmıştır. Kritik burkulma yükü faktörü çeşitli yükleme durumları ve plaka en-boy oranları için maksimize edilmiştir. Elde edilen optimum tasarımlar Puck kırılma kriterinden yararlanılarak tabaka tabaka kontrol edilmiştir. Sürekli ve belirli plaka (oryantasyon açıları geleneksel oryantasyonlara sınırlanmış levha) tasarımları arasında bir kıyaslama sürekli tasarımların güvenilirliğini göstermek için gerçekleştirilmiştir. 48 tabakalı kompozit plakaların optimizasyonu 64 tabakalı kompozit plakalarla kıyaslanması için sunulmuştur. Optimum tasarımlar, Puck tabakalar arası kırılma C modu dikkate alınarak ayrıca araştırıldı. Son olarak, Puck ve Tsai-Wu kırılma kriterleri arasında bir kıyaslama çalışması gerçekleştirilmiş ve Puck kırılma kriterinin avantajı gösterilmiştir. Sonuç olarak, tabakalandırılmış kompozitlerin burkulma ve lamina kırılma dayanımı dikkate alınarak optimum tasarımlarının yük, yük oranı ve plaka en-boy oranına bağlı olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In recent years, fiber-reinforced composite materials have been increasingly used in engineering applications due to their advantages such as strength and weight reduction. Determination of the buckling load capacity of a composite plate under in-plane compressive loads is crucial for the design of composite structures. Accordingly, in this thesis, optimum designs of anti-buckling behavior of 64-layered carbon/epoxy composite plates, which are simply supported on four sides and subject to biaxial compressive in-plane loads, are investigated considering Puck failure criterion by using genetic algorithm (GA). The plates are taken to be symmetric and balanced with continuous fiber angles in the laminate sequences. Critical buckling load factor is taken as objective function and fiber orientations are taken as design variables. The critical buckling load factor is maximized for various loading cases and plate aspect ratios. The optimum designs obtained are controlled layer by layer using Puck failure criterion. A comparison between continuous and discrete plate (laminate in which the orientation angles are limited to the conventional orientations) designs is performed in order to show the reliability of continuous plates. The optimization of 48-layered composite plates has been performed in order to be compared with 64-layered composite plates. The optimum designs considering Puck inter-fiber failure mode C has also been investigated. Finally, a comparative study between Puck and Tsai-Wu failure criteria is performed and the advantage of Puck failure criterion is shown. In conclusion, it is found that the optimum designs of laminated composites considering buckling and ply failure strength depend on loading, loading ratio and plate aspect ratio.
Benzer Tezler
- Optimum design of anti-buckling behavior of the laminated composites by differential evolution and simulated annealing algorithms
Tabakalı kompozitlerin burkulma karşıtı davranışlarının differential evolution ve simulated annealing metotları ile optimum tasarımı
MEHMET AKÇAİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT AYDIN
- Optimization of buckling behavior of hybrid composite beam under axial compression
Eksenel basma altındaki hibrit kompozit kirişin burkulma davranışının optimizasyonu
HAYRİ ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Tabakalı biyokompozitlerin kırılma performanslarının stokastik yöntemler kullanarak optimize edilmesi
Failure performance optimization of laminated biocomposites by using stochastic methods
AYNUR AYVALIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT AYDIN
- Stacking sequence optimization of the anti-buckled graphite/epoxy laminated composites for minimum weight using generalized pattern search algorithm
Genelleştirilmiş model arama algoritması kullanılarak burkulmayan tabakalı grafit/epoksi kompozitlerin minimum ağırlık için tabaka dizilimlerinin optimizasyonu
HAKAN BOYACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM