Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden (FDM) yapılmış kabukların farklı sınır koşulları altındaki dinamik davranışlarının sonlu elemanlar analizi kullanarak hesaplanması
Calculation of dynamic behaviour of functionally graded material (FGM) shells under different boundary conditions by using finite element analysis
- Tez No: 392720
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler (FDM), mekanik özellikleri bir noktadan diğer bir noktaya sürekli değişen, heterojen özel bir malzeme tipidir. Belirli bir hacimsel oranda karıştırılan iki malzeme ile oluşturulan FDM yapılar, kompozit malzemelerin, teknolojide cevap veremediği durumlara çözüm kaynağı olmuştur. Bu çalışmada, FDM kabuk yapıların titreşim karakteristikleri hakkında genel bir yaklaşım bulunması amaçlanmıştır. Bunun için paslanmaz çelik ve zirkonya'dan oluşan FDM bir kabuk yapı sonlu elemanlar analizi (ANSYS) kullanılarak çeşitli analizlere tabi tutulmuş, tasarlanan bu FDM yapının dinamik davranışı hakkında bilgi edinilmiştir. FDM yapının titreşim özellikleri hakkında daha düzgün bir yorum yapabilmek adına, farklı sınır koşulları, farklı geometrik özellikler ve farklı hacimsel dağılım oranları için modal analizler tekrarlanmış, elde edilen sonuçların doğruluğunu ölçebilmek için de bu veriler literatürde bulunan veriler ile kıyaslanmıştır. Ayrıca, yapı üzerinde bir çatlak eklenmiş ve bu çatlağın yapının davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Son olarak, ortotropik FDM kabuk yapı için analizler yapılarak alümina malzemesi için daha doğru sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan analizler sonucu, FDM yapı için elde edilen doğal frekans değerlerinin, literatürde bulunan değerler ile aynı paralellikte olduğu gözlemlenmiştir. FDM yapı modeli kullanılarak elde edilen saf malzeme davranışı ile saf malzemeler için ayrıca yapılan analizlerden ortaya çıkan sonuçlar da tamamen benzer çıkmıştır. Buna ilave olarak, farklı hacimsel oranlardaki FDM yapıların doğal frekans değerleri, FDM yapıyı meydana getiren malzemelerin doğal frekansları arasında yer almıştır ki; bu da FDM yapıda kullandığımız matematiksel modeli doğrulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Functionally graded materials (FGM) are multifunctional composite materials whose mechanical properties vary smoothly and continuously from one side to the other. Due this continuous change in composition of the constituent materials, FGMs are promising candidates for future intelligent composites. This thesis is aimed to find a general approach about the vibrational behavior of functionally graded cylindrical shells. In order to do that, a FGM shell made of stainless steel and zirconia is subjected to various analyses using finite element method (ANSYS) and its dynamic behavior is obtained consequently. For a better evaluation of its vibrational behavior, FGM shell has undergone various modal analyses, with different boundary conditions, geometrical properties and a volume fraction ratio. The acquired results are compared with the data available in the resources and verified ultimately. Also, a crack is added to the FGM shell and its effect on the vibrational characteristics is analyzed. As a final step, orthotropic FGM shell has undergone modal analyses for better results according to alumina material. Results obtained for the FGM shell from ANSYS are in a good agreement with the results found in the literature. Furthermore, results obtained separately for the constituent pure materials of FGM matches with the results of the pure materials obtained from the FGM approach. Finally, it is important to mention that for any value of volume fraction ratio, the frequency curve lies within the frequencies of the two extreme values of N (those belong to pure materials) which also verifies this work
Benzer Tezler
- Fonksiyonel derecelendirilmiş içi boş silindir ve kürelerin sıcaklık dağılımının analizi
Analysis of temperature distribution of functionally graded hollow cylinder and spheres
ÇAĞLAR CONKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KELEŞ
- Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeden yapılmış dairesel kanatçıklarda termal gerilme analizi
Thermal stress analysis of annular fin made of functionally graded material
ALİ YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. KERİMCAN ÇELEBİ
YRD. DOÇ. DURMUŞ YARIMPABUÇ
- Değişken kesite sahip fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış bir dairesel kanatçığın termal gerilmelerin incelenmesi
Investigation of thermal stresses in a annular fin made of functionally graded material with variable cross-section
İBRAHİM ERDEM KAYPAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KERİMCAN ÇELEBİ
- Radyal sıcaklık dağılımı etkisinde bulunan, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış içi dolu bir silindirde ısıl gerilme analizi
Thermal stress analysis for a functionally graded solid cylinder under the effect of a radially varying temperature distribution
SERRA TOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MÜFİT GÜLGEÇ
- Silindirik eksenli homojen ve heterojen panellerin ısıl yük altında elastik davranışları
Elastic behaviors of homogeneous and heterogeneous cylindrically curved panel under thermal load
MEHMET HASKUL
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERAY ARSLAN