Stacking sequences optimization of the anti-buckled laminated composites considering various failure criteria
Çeşitli kırılma kriterleri gözetilerek burkulmayan tabakalı kompozitlerin tabaka dizilimlerinin optimizasyonu
- Tez No: 302393
- 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: 78
Özet
Son yıllarda, fiber takviyeli kompozit malzemeler diğer malzemelere göre yüksek dayanıklılığa sahip ve hafif olmasından dolayı birçok mühendislik uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu sebeple tabakalı kompozitlerin optimizasyonu, özellikle savunma ve otomotiv endüstrisi için kritik bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, tabakalı kompozit plakada maksimum burkulma yük kapasitesini elde edebilmek için tabaka dizilimleri genetik algoritma optimizasyon yöntemi kullanılarak bulunmuştur. 48 tabakalı grafit /epoksi kompozit plakalar, balans ve simetrik bir yapıya sahip olup farklı en-boy oranlarında ve yükleme koşullarında burkulma davranışları incelenmiştir. Fiber yönlenme açıları da tasarım parametresi olarak düşünülüp elde edilen optimum tasarımlar Tsai-Wu ve maksimum gerilme kırılma teorileriyle kontrol edilmiştir. Ayrıca bazı yükleme koşullarında elde edilen fiber açı değerleri endüstride üretim için kullanılan fiber açı değerlerine (90, ,0) dönüştürülerek sonuçlar kompozit plakanın burkulma dayanıklılığı açısından karşılaştırılmıştır. Son olarak 48 ve 64 tabakalı kompozit plakaların yüksek yükleme ve farklı en-boy oranı esas alınarak burkulma davranışı incelenmiştir. Optimizasyon sonuçlarının güvenirliliğini artırmak için genetik algoritmanın farklı program parametreleri kullanılmıştır. Sonuçlar yükleme koşullarının ve plaka ölçülerinin tabakalı kompozitlerin maksimum burkulma yük kapasitesi açısından kritik önem taşıdığı ve fiber yönlenme açılarınında kırılmanın burkulmadan veya kırılma kriterlerinden kaynaklandığını belirlemede etkili olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In recent years, fiber-reinforced composite materials have been mostly used in engineering applications due to advantage of the ratio of strength to weight. Fiber-reinforced laminated composites with an optimum stacking sequences have become critical issue especially for defence and automotive industry. In this study, stacking sequences optimization of laminated composites for maximum buckling load factor has been investigated using genetic algorithm (GA). Symmetrical and balanced laminated composite plates with 48 layers graphite/epoxy are considered for optimization process. The designs of composite plates have been investigated for various in-plane loadings and aspect ratios. Fiber orientation angles are chosen as design variables. The optimum designs obtained have been controlled by Tsai-Wu and maximum stress failure criteria. Furthermore, dispersed designs for specific cases have been converted to conventional designs and the advantages and disadvantages of various designs have been examined in terms of buckling resistance. Finally, buckling behaviors of 48- and 64-layered composite plates have been studied under overloaded conditions. In design process, the increase in the reliability of the optimization has been provided independently using a variety of genetic algorithm parameters. All the results have shown that the loading conditions and dimensions of composite plates are significant in stacking sequences optimization of laminated composite materials in terms of maximum critical buckling load factor. Furthermore, it has been seen that the fiber orientation angles determine which failure modes (buckling or static failure criteria) are critical.
Benzer Tezler
- 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
- 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
- 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
- Stacking sequences optimization of laminated composites for maximum buckling strength by stochastic search methods
Maksimum burkulma dayanımı için tabakalı kompozitlerin stokastik yöntemlerle tabaka dizimlerinin optimizasyonu
GÖKAY ADABAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM
- Development of vibration performances of hybrid laminated composite materials by using stochastic methods
Tabakalı hibrit kompozit malzemelerin titreşim performanslarının stokastik optimizasyon yöntemleri kullanılarak geliştirilmesi
MELİH SAVRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT AYDIN