Geri Dön

The effects of dimension ratio and horizon in the micropolar peridynamic theory

Micropolar peridynamıc teoride boyut ve horizon etkisi

  1. Tez No: 310393
  2. Yazar: FERHAT YIPAER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Klasik sürekli ortamlar mekaniği ile Peridynamic Teori arasındaki en temel fark Peridynamic teorinin bünye denklemlerine olan yeni yaklaşımıdır. Parçacıklar arasındaki kuvvet yerdeğiştirmenin uzaysal türevleri yerine integrasyonla ifade edilir. Dolayısıyla teori süreksizliklerin olduğu durumlarda çalışır. Bunye denklemlerindeki farkın yanı sıra Peridynamic Teori yerel olmayan sürekli ortamlar mekaniğine dahildir. Parçacıklar sonlu bir mesafeden de etkileşirler. Peridynamic Teoride bünye denklemi sadece merkezsel kuvvetleri kapsar ve sadece Poisson Oranı ¼ olan malzemelere uygulanabilir.Teorinin en önemli eksikliği budur.Bu eksikliği gidermek için, Micropolar Peridynamic Teori önerilmiştir. Bu teori merkezsel peridynamic kuvvetlerin yanısıra, peridynamic momenti de kapsar. Bu ekleme teorinin farklı Poisson oranına sahip malzemelere uygulanabilmesini sağlar. Bu geliştirme ile Micropolar Peridynamic Teori, Peridynamic Teorinin genelleştirilmiş hali olarak kabul edilebilir. Ayrıca teori sonlu elemanlar metodu ile uygulanabilir. Bu durum sınır koşullarının daha kolay uygulanabilmesine olanak tanır.Bu çalışmada teorinin farklı boyutlarda plakların elastic davranışı ve farklı horizon seçimlerinin gerilme dağılımı üzerine nasıl bir etkisi olduğu incelenmiştir. Plakların matematiksel modeli teorinin sonlu elemanlara uygulanmasıyla oluşturulmuş, farklı boyut ve horizonlar için yerdeğiştirmeler hesaplanmıştır. Hesaplama için MATHEMATİCA programı ile kod yazılmıştır. Sonuçlar klasik elastisite ve sonlu elemanlar çözümleri ile kıyaslanarak yorumlanmıştır. Sonlu elemanlar yöntemi için ANSYS programı kullanılmıştır. Sonuçlara gore mikropolar peridynamic teorinin ne ölçüde geçerli olduğu tartışılmıştır.

Özet (Çeviri)

The basic difference of the classical continuum mechanics and the peridynamic theory is a new approach to the constitutive model. The forces between particles are defined using integration instead of spatial differentiation of displacement. Therefore this constitutive model does not fail in the body where discontinuities are come out. In addition to the constitutive equations, the peridynamic model is taking place in non-local continuum mechanics, in which particles affect each other even though they are separated by a finite distance. In the peridynamic theory the constitutive model contains only central forces and can be applied to only material with Poisson?s ratio is 1/4. This is the most important shortcoming of the peridynamic theory.To overcome this strict shortcoming, the micropolar peridynamic theory is proposed. The model allows to peridynamic moment, besides peridynamic central force. This addition allows the model to apply to materials with different Poisson?s ratio. By this improvement, the micropolar peridynamic model is stated as a generalization of the peridynamic theory. Furthermore, it is possible to use the micropolar theory in the finite element method with harmony. This gives easy application of boundary conditions to physical model in hand.In this study, elastic behavior of plates, with various lengths and widths, and the effect of horizon selection have been analyzed. The mathematical model of plates has been provided by applying the theory to finite element methods, and the displacement fields have been computed for the different horizons and dimension ratios of plates. To compute the displacement field a program code has been developed using the software package MATHEMATICA. The results have been compared with the analytical solution of classical elasticity theory and with the solution of displacement based finite element methods. For FEM solution the software package ANSYS has been used. According to results, the validation of the theory has been discussed.

Benzer Tezler

  1. Belgrad ormanında yağışların, akarsuların kalite parametreleri üzerindeki etkileri

    Effects of precipitation on the water quality parameters of stream water in Belgrad forest

    YUSUF SERENGİL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. SÜLEYMAN ÖZHAN

  2. Yatağan fayının paleosismolojik ve morfotektonik özellikleri (Muğla, GB Türkiye)

    Paleoseismologic and morphotectonic characteristics of the Yatağan fault (Muğla, SW Turkey)

    MEHRAN BASMENJI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSNÜ SERDAR AKYÜZ

  3. Üç serbestlik dereceli silindirik bir manipulatörün tasarımı, simülasyonu ve kontrolu

    Design simulation and control of a cylindirical 3dof manipulator

    S.HAYDAR İÇLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET KUZUCU

  4. GPS-WGS 84 koordinatlarının 2 ve 3 boyutlu transformasyonlarında ölçek faktörünün etkisi ve düşey transformasyon yöntemleri

    effects of scale factor on GPS-WGS 84 coordinate transformations in 2-d & 3-d and methods for vertical transformations the navstar gps

    A.ŞULE ERDEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHAMMED ŞAHİN