Fiber takviyeli piezoelektrik kompozit malzemelerin elektro-termoelastik analizi
Electro-thermoelastic analysis of fiber reinforced piezoelectric composite materials
- Tez No: 309668
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MELEK USAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Teknik Eğitim, Mechanical Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Bu tez çalışmasında tek fiber aileli piezoelektrik bir malzemenin elektro-termoelastik davranışı modern sürekli ortamlar mekaniği çerçevesinde sistematik olarak incelenmiştir. Kompozit malzemenin matris kısmı elastik ve piezoelektrik anizotropiye sahip olup buna ilave olarak fiber takviyesi nedeniyle de cisim tüm ortam olarak anizotropik bir yapıya sahip olduğu düşünülmüştür. Kompozit malzemenin piezoelektrik özelliği sahip olmasından dolayı ortamın sıkışabilir olduğu kabul edilmiştir. Mekaniğin denge denklemleri ile tutarlı olan termodinamiğin birinci ve ikinci kanunlarının birleştirilmiş şekli, serbest enerji fonksiyonunun zamana göre maddesel türevi cinsinden ifade edilmiştir. Serbest enerji fonksiyonunun bağımsız değişkenleri; Green deformasyon tansörü, elektrik alan vektörü, sıcaklık, sıcaklık gradyanı, fiber tansörü olarak belirlenmiştir. Termodinamik kısıtlamaların neticesi olarak gerilme potansiyeli fonksiyonunun iki simetrik tansör ile bir vektöre bağlı olduğu, ısı vektörü fonksiyonunun ise iki simetrik tansör, bir vektör ve bir sıcaklık gradyanı vektörüne bağlı olduğu görülmüştür.Malzemenin anizotrop olma durumunu dikkate alıp, gerilme potansiyeli ve ısı vektörü fonksiyonları yaklaşık teorilerden bulunmuş, etkileşimlerin tümü lineer kabul edilerek seri açılımı yapılmıştır. Seri açılımıyla ortaya konulan gerilme potansiyeli bünye denklemlerinde yerine yazılıp deformasyon tansörüne ve elektrik alan vektörüne göre türevi alınarak gerilme ve polarizasyon alanı denklemleri lineer formda elde edilmiştir. Uzaysal koordinatlarda elde edilen gerilmenin, polarizasyonun ve ısı vektörünün lineer bünye denklemleri, Cauchy hareket denklemi, Gauss Yasası denklemi ve enerji denklemi ifadelerinde yerlerine yazılıp alan denklemleri bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, in the frame of modern continuum mechanics, the electrothermoelastic behavior of an elastic piezoelectric body has been systematically studied. In addition to the strong anisotropy being caused by distribution of fibers in an otherwise isotropic material, we have assumed here that the matrix material is also by itself anisotropic with piezoelectric property. Compressibility of the medium is accepted because of that material has piezoelectric feature. Second law of thermodynamics, combined with the fırst law and consistent with mechanical balance has been written in terms of the time rate of free energy function. Its arguments have been furnished with Green deformation tensor, temperature and its gradient, fiber tensor and electric field in the reference state. As a result of the thermodynamic restrictions it has been seen that free energy function depends on two symmetric tensor, a vector, a temperature gradient vector.Considering the state of being anisotropic of the material, stress potential and heat vector functionals have been found out from the approximate theories, by being accepted of the all interactions to be linear, the series expansions have been done.The stres potential that is appeared by the series expansion is written in the place of it in the constitutive equations and stress and polarization field equations have been obtained in the form of linear by taking its rate according to the deformation tensor and the electrical field vector. linear constitutive equations of stres, polarisation and heat vector obtained in the spatial coordinates have been used in the Cauchy movement equation, Gauss Law equation and energy equation and field equations are obtained.
Benzer Tezler
- Experimental study on static and dynamic behavior of woven carbon fabric laminates using in-house piezoelectric sensors, acoustic emission, digital image correlation and scanning electron microscopy
Dokuma karbon kumaş laminatların statik ve dinamik davranışlarının deneysel olarak şahsi üretim piezoelektrik sensör, akustik emisyon, dijital görüntü korelasyonu ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmesi
HAFIZ QASIM ALI
- SBS kompozit malzemenin ara yüzey etkileşim ve mekaniksel dayanım özelliklerinin incelenmesi
Researching interface interaction and mechanical resistance features of SBS composite material
CEYDA YILMAZ
- Orthonormal decomposition of cartesian tensors in anisotropic continna
Anisotrop ortamlarda kartezyen tensörlerin ortonormal ayrıştırılması
MOHAMED GHAİTH
Doktora
İngilizce
2002
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Y. CEVDET AKGÖZ
- Kompozit malzemeler için yapı izleme ve bakım sistemi
Structural health monitoring and maintanence system for composite materials
MAHMUT PEKEDİS
Doktora
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YILDIZ
- Behavior of laminated composite structures subjected to low velocity impact
Düşük hızlı darbelere maruz tabakalı kompozit yapıların davranışı
ZÜLEYHA ASLAN
Doktora
İngilizce
2002
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN KARAKUZU