Kompozit plakların klasik kabuk ve sürekli kabuk sonlu eleman modelleri ile hasar analizi
Failure analysis in composite plates using classical and continuum shell finite element models
- Tez No: 316260
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER SOYKASAP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hasar analizi, kompozit, Failure analysis, composite
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Çalışmanın amacı kompozit plaklarda oluşan hasar başlangıcını incelemektir. Çalışmada Maksimum Gerilme Hasar Kriteri, Azzi Tsai-Hill Hasar Teorisi, Tsai-Hill Hasar Teorisi, Tsai-Wu Hasar Teorisi kullanılmıştır. 1m boyuna ve enine sahip, malzemesi Hexcel G986/RTM6 olan kompozitin kalınlığını ve tabaka sayısını değiştirerek, kompozite uygulanan yük miktarı değiştirilerek ve kompozitin ortasına delik açılarak, klasik kabuk model ve sürekli kabuk model kullanarak, kompozit açıları değiştirilerek analizler yapılmıştır.Abaqus programında ilk analiz klasik kabuk model ile yapılmıştır. Analizde 4 tabakalı oryantasyon açıları [0/90/90/0] olan dört tarafından ankastre plakaya 1000 N/m2 'lik sabit basınç yükü uygulanmış, 4 ayrı hasar kriteri için elde edilen değerlerden uygulanan yükün hasar oluşturmadığı görülmüştür. Yük miktarı arttırılarak hasar başlangıcının oluştuğu yük miktarı bulunmuştur. Daha sonra analiz oryantasyon açıları [0/45/45/0] olan kompozit için tekrarlanmıştır. Hasar başlangıcının en alt tabakada oluştuğu ve oryantasyon açısına göre değiştiği görülmüştür.İkinci analizde aynı parça tek tabakalı kompozit olarak tasarlanmış üzerine 1000 N/m2 'lik sabit basınç yükü uygulanmıştır. Kompozitin kalınlığı 0,33 mm arttırılarak klasik kabuk model ve sürekli kabuk model ile analiz yapılmış, Analiz sonuçları kıyaslanmıştır. Her iki modelleme için çıkan sonuçlar birbirine yakındır. Üçüncü analiz tek tabakalı kalınlığı 0,33 mm arttırılan kompozitin ortasına 20 cm çapında delik açılmış ve kompozitin üzerine 1000 N/m2 'lik sabit basınç yükü uygulanarak klasik kabuk model ve sürekli kabuk model ile yapılmıştır. Delik çevresinde ve mesnetlerde hasar oluşmuştur. Delik çapı arttırıldığında yükün etkidiği alan küçüldüğü için parça daha geç hasara uğramıştır. Delik kenarlara yaklaştıkça parça daha çabuk hasara uğramıştır.2012, xiv + 61 sayfa
Özet (Çeviri)
The purpose of study is to examine the start of failure in composite plates . During study, Maximum Stress Failure criterion, Azzi Tsai-Hill Failure theory, Tsai- Hill Failure theory and Tsai-Wu Failure Theory have been employed. The analyses have been performed by changing thickness and angle of composite number of layer of the composite made of Hexcel G986/RTM6 with dimensions L 1 m x W 1 m and amount of load applied to composite with a hole in the center by using the classical shell model and continuum shell model.First analysis has been accomplished with the classical shell model using Abaqus program. A 1000 N/m² - static pressure load has been applied to the plate with 4 layers in orientation angles of [0/90/90/0] and it has been observed from the values obtained for 4 failure criteria that the load applied did not lead to any failure. Increasing the amount of load gradually, the amount of load where failure started to take place has been determined. Later on, the analysis has been repeated for the composite with orientation angel of [0/45/45/0]. It has been seen that the start of failure had developed at the bottom layer and varied according to the angle of orientation.During second analysis, the part has been designed to be a single-layer composite and a 1000 N/m² - static pressure load has been applied to this. Increasing the thickness of composite by 0,33mm, the analysis has been executed with the classical shell model and continuum shell model. The outcomes of the analysis have been compared. The results obtained from both modeling are similar to each other.Third analysis was performed by boring a 20 cm ? hole in the center of the composite whose mono-layer thickness was increased and applying a 1000 N/m² - static pressure load onto composite using classical shell model and continuum shell model. Failure occurred in the vicinity of hole and built-in boundary. Hole diameter was increased and the plate has undergone for the increased load failure. Failure occurred more quickly in plate with a hole closer to the edge.2012, xiv + 61 pages
Benzer Tezler
- Failure analysis of adhesively bonded cfrp joints
Yapıştırmalı kompozit bağlantıların hasar analizi
SEDA DAYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Mixed finite element formulations for laminated beams and plates based on higher order shear deformation theories
Yüksek mertebe kayma deformasyon teorisine dayanan tabakalı kompozit kiriş ve plaklar için karışık sonlu eleman formülasyonları
YONCA BAB
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AKİF KUTLU
- Mechanical behaviour of the composite sandwich plates under blast loading
Patlama yükü altındaki sandviç kompozit panellerin mekanik davranışının incelenmesi
YUSUF SERDAR ODMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden üretilen plakların mekanik ve ısıl yükler altındaki burkulma analizi
Buckling analysis of functionally graded plates under thermal and mechanical loads
İBRAHİM UTKU AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Investigation of panel deformation because of impact loading in aerospace structures
Havacılık yapılarında darbe yüklemesinden kaynaklanan panel deformasyonunun incelenmesi
SİNAN ALİ BİLMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. ABDÜLKADİR YAVUZ