Kompleks geometriye sahip malzemelerin mekanik davranışlarının görüntü işlem destekli sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of materials having complex geometry by image processing supported finite elements method
- Tez No: 337063
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN ALTINTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Bu tez kapsamında kompleks geometriye sahip malzemelerin mekanik özellikleri görüntü işlem destekli sonlu elemanlar metodu ile incelenmeye çalışılmıştır.Tersine mühendislik uygulamaları, hesaplama kapasitesinin ve ölçüm tekniklerinin hassasiyetinin artması ile günümüzde önem kazanmıştır ve daha sık kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle uygulamaları tıp, inşaat ve malzeme mühendisliği gibi bir çok branşta kullanım alanına sahiptir. Tersine mühendislik üç boyutlu bilgisayar destekli tasarım, bilgisayar destekli üretim ve bilgisayar destekli mühendislik için varolan parçaların üç boyutlu sanal modellerinin oluşturulması için kullanılan bir metod haline gelmiştir. Tersine mühendislik yöntemleri kullanılarak beton numunesi ve mercan numunesi üzerinde incelemeler yapılmıştır. Karmaşık geometriye sahip agrega, su, çimento ve kum karışımından oluşan beton numunesinin görüntü verileri bilgisayarlı tomografi ile elde edilmiştir. Elde edilen görüntüler ile tersine mühendislik yöntemleri yardımıyla voksel tabanlı sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan 3 boyutlu katı modele ABAQUS® programında üç nokta eğme deneyi yapılarak, gerçek numune üzerinde yapılan deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Deneyler sonucunda malzemenin mekanik özellikleri incelenmiştir. Poroz malzeme yapısına ve karmaşık bir geometriye sahip mercan numunesi üzerinde en önemli görüntü işleme parametrelerinden biri olan eşik değer değişiminin geometrik özelliklere, eksenel yükleme deneyine ve yönlere bağlı elastisite modülü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Makro kabuller çerçevesinde kullanılan elastisite modülü değerleri ile gerçek elastisite modülü değerleri arasındaki farklılıkları ve ilişkileri voksel tabanlı sonlu elemanlar metodu kullanılarak ortaya konulmuştur. Gerçekçi geometri tanımlamaları Mikro-Bilgisayarlı Tomografi cihazları kullanılarak yapılmıştır. Seçilen parametreler ışığı altında yapılan analizlerle poroz malzemeler ile homojen malzemelerin elastisite modülleri arasındaki ilişki elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar incelenen parametrelerin kompleks geometrilere örnek olarak seçilen beton ve mercan numunesinin mekanik özellikleri üzerinde çok önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Sonuçlar mutlaka göz önünde bulundurulması gereken görüntü verileri seçiminin pratik uygulamalardaki önemini de ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In the scope of this thesis, mechanical behavior of the materials having complex geometry are investigated by image processing supported finite elements method Reverse engineering applications become important with the development in calculation capacity and sensitivity of measurement techniques. Reverse engineering applications are used in many areas such as medical, civil and material engineering. Reverse engineering has become a method which is used in three dimensional computer aided design, computer aided production and three dimensional virtual models for computer aided engineering. Investigations are performed on concrete and coral specimen by using reverse engineering methods. Image data of concrete specimen which is formed of aggregate having complex geometry, water, cement and sand is obtained by computed tomography. With the obtained data, voxel based finite elements method is formed by reverse engineering methods. 3 points bending test is applied to the three dimensional solid model in ABAQUS® program and compared with the experimental results. Carrying properties are investigated after analyses. Effect of change in treshold value on coral specimen having porous material structure and complex geometry on geometrical properties, static analyses and directional elasticity module is investigated. Differences and relationships between elasticity module which is used in within the scope of macro acceptance and real elasticity module values are presented by using voxel based finite elements method. Realistic geometry definitions are made by micro computed tomography devices. The relationship between elasticity modules of homogenous and porous materials are obtained in the analyses in the light of selected parameters.Obtained results reveal that investigated parameters have remarkable effects on carrying properties of concrete and coral specimen which have complex geometries. The results also show the importance of image data choice which must be taken into consideration on practical applications.
Benzer Tezler
- 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
- 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
- An experimental study on contactless support structures for laser powder bed fusion process
Lazer toz yatak ergitme prosesi için kullanılan temassız destek yapılarının üzerine deneysel bir çalışma
ALİCAN ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN YASA
- Seismic capacity of masonry arches optimally strengthened with fibre-reinforced polymer: Experimental and numerical investigation
Lif takviyeli polimer ile optimum olarak güçlendirilen yığma kemerlerin sismik kapasitesi: Deneysel ve sayısal araştırma
İSMAİL HAKKI TARHAN
Doktora
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HABİB UYSAL
PROF. DR. PAULO BARBOSA LOURENCO
- Modification of polysulfones by ring opening polymerization processes
Halka açılması polimerizasyonu prosesiyle polisülfonlar?ın modifikasyonu
ŞAHİN ATEŞ