Minimum weight design of carbon/epoxy laminated composites for maximum buckling load using simulated annealing algorithm
Benzetimli tavlama algoritması kullanılarak maksimum burkulma yüklemesi için tabakalı karbon/epoksi kompozitlerin minimum ağırlık tasarımı
- Tez No: 371920
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- 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: 76
Özet
Kompozit malzemeler yüksek dayanım ve sertlik özelliği sergilemeleri bakımından havacılık, otomotiv, spor ekipmanları ve denizcilik gibi mühendislik uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Ağırlık azaltımı ve burkulma yükü kapasitesi mühendislik uygulamaları için önemli bir durum teşkil etmektedir. Buna bağlı olarak, bu tez çalışmasında, minimum kalınlıkta ve burkulmaya dayanıklı çok katmanlı kompozit malzemelerinin optimum tabaka dizilimi tasarımları değişken yükleme ve en boy oranlarına göre incelenmiştir. Buna ek olarak yaygın açı tasarımlarıyla sürekli açı tasarımları karşılaştırılıp, ağırlık üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Optimizasyon sürecinde değişken sayıda karbon/epoksi plakalardan oluşmuş simetrik ve balans çok katmanlı kompozit yapılar değerlendirilmiştir. Kritik burkulma yükü faktörü amaç fonksiyonu olarak, sürekli fiber açı oryanatasyonu da tasarım değişkeni olarak alınmıştır. Hibrit fonksiyon olarak fmincon kullanılıp benzetimli tavlama algoritması özelleştirilmiştir ve bu optimizasyon yöntemi optimum tasarımların elde edilmesinde kullanılmıştır. Burkulma yükü faktörü, minimum kalınlık ve buna bağlı olarak minimum ağırlık tablolarda gösterilmektedir. Sonuç olarak yükleme koşulları ve plaka en-boy oranlarının çok katmanlı hafif kompozit malzemelerin tabaka dizilimi optimizasyonunda büyük rol oynadığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Composite materials have been mostly used in engineering applications such as aerospace, automotive, sports equipment, marine because of their high specific strength-to-weight and stiffness-to-weight ratios. Weight reduction and buckling load capacity are critical issue for the engineering application. Accordingly, in this thesis, identification of optimum fiber orientations and laminate thicknesses of the composite plates resisting to buckling under given loading conditions and aspect ratios are investigated. Furthermore, a comparison study on continuous and conventional designs is performed to determine the effect of stacking sequence on weight. Symmetric and balanced N-layered carbon/epoxy composite plates are considered for optimization process. Critical buckling load factor is taken as objective function and fiber orientations which are considered continuous are taken as design variables. Simulated Annealing (SA) algorithm is specialized by using fmincon as hybrid function and this optimization method is used to obtain the optimum designs. Maximum critical buckling load factor and minimum thickness and hence minimum weight are achieved and shown in tables. As a result, it is observed that loading conditions and plate dimensions play an important role on stacking sequence optimization of lightweight composite laminates for maximum buckling load capacity.
Benzer Tezler
- Takviyeli kompozit bir plakanın dinamik analizi
Dynamic analysis of a stiffened composite plate
HALDUN AKDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Karbon nanotüp katkılı karbon elyaf epoksi nanokompozitlerin işlenebilirliğinin incelenmesi
Investigation of machinability of carbon fiber epoxy nanocomposites with carbon nanotubes
HATİCE YAKUT PEKTÜRK
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE DEMİR
- Hafifletilmiş zırh optimizasyonu ve tasarımı
Lighted armor optimization and design
HALİL İBRAHİM KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGE ÖZDEMİR
- Hibrit kompozit gövde profilli otobüsün ECE R66-02 yönetmeliğine uygun devrilme analizi
Hybrid-composite bus superstructure analysis according to the ECE R66-02 regulation
SÜHA ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Karbon kompozitlerin cıvatalı ve yapıştırmalı bağlantılarında hasar analizi
Failure analysis of bolted and bonded carbon composite joints
AHMET FARUK KURAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. LEVENT KIRKAYAK