Contact mechanics of graded orthotropic coatings
Derecelendirilmiş ortotropik kaplamaların temas mekaniği
- Tez No: 441975
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN DAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Bu tez izotropik yarı-sonsuz homojen gövde ile mükemmel şekilde yapıştırılmış olan ortotropik fonksiyonel derecenlendirilmiş malzeme (FDM) kaplamaların temas mekaniği üzerinedir. Kaplama içerisindeki elastik derecelendirme kaplama kalınlığı boyuncadır. Ortotropik katılık sabitlerinin eksene bağlı olarak değişen değerleri üstel fonksiyonlar ile gösterilmiştir. Geliştirilen Analitik metotda; çeşitli yüzey profillerine sahip rijit zımbalar ile derecelendirilmiş ortotropik kaplama yüzeyi arasındaki sürtünmeli temas düzlem-gerinimi varsayımı ile ele alınmıştır. Problemin temelini oluşturan kısmı diferansiyel denklemler ve problemdeki sınır koşulları Fourier dönüşüm teknikleri ile formüle edilmiştir. Daha sonra problem bir tekil integral denklemine dönüştürülmüş ve bu integralin numerik çözümü“expansion-collocation”tekniği ile sağlanmıştır. Hesaplamalı yöntemde ise; çeşitli yüzey profillerine sahip rijit zımbalar ile derecelendirilmiş ortotropik kaplama yüzeyi arasındaki sürtünmeli temas, sonlu elemanlar metodu ile modellenmiştir. Sözü geçen sonlu elemanlar analizinde; derecelendirilmiş kaplama-homojen gövde sistemi sonlu elemanlara bölünerek, her bir sonlu elemanın malzeme özelliği kendi ağırlık merkezinde tanımlanmıştır. Geliştirilen iki yöntemin farklı zımba profilleri için üretilen sonuçları birbirleri ile karşılaştırılarak her iki metodun da doğruluğu ispat edilmiştir. Son olarak ise homojen ortotropik kaplamaların temas mekaniği düz zımba profili için incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Analytic and computational studies are performed for contact problems of orthotropic functionally graded material (FGM) coatings which are bonded to isotropic homogeneous substrates without any interfacial defects. The orthotropic FGM coatings possess orhotrophic stiffness gradations through the coating thickness direction. The variations of each orthotropic stiffness constants are assumed to behave as exponential functions. In the analytical procedure, the problems of orthotropic graded coatings which are subjected to contact loads by an arbitrarily shaped inelastic stamp are examined under plane strain assumption. After getting the Navier equations of the elasticity problem, Fourier transformation techniques are used to determine the field expressions that satisfy the boundary conditions of the related problem. A deformation gradient on the contact region is used to obtain a singular integral equation (SIE) which is collocated through a discretization procedure on the roots of Chebyshev polynomials. Computational approach for the same contact problem is based on the finite element method in which the coating-substrate systems are divided into finite elements having the material parameters defined at their centroids. The results produced by using the analytical technique and the finite element method are compared to assess the accuracy achieved by both methods. Finally, the complete contact problems on the orthotropic homogeneneous coatings are also investigated.
Benzer Tezler
- Finite element analysis of contact mechanics of rigid punches sliding over a graded orthotropic medium
Ortotropik fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin rijit zımbalar altında temas mekaniğinin sonlu elemanlar methodu ile incelenmesi
KORHAN BABACAN YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLER
- Fonksiyonel derecelendirilmiş ortotrop tabakanın temas mekaniği
Contact mechanics of a functionally graded orthotropic layer
AHMED WASFI HASAN AL-QADO
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiBayburt Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDAL ÖNER
- Ortotropik derecelendirilmiş malzemelerin temas mekaniğinin analizi
Contact mechanics analysis of orthotropically graded materials
AYŞEGÜL KÜÇÜKSUCU
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
- Rijit temele bağlı ve rijit panç yüklemesi altında fonksiyonel derecelendirilmiş ortotrop ve izotrop tabakalardan oluşan sistemin sürekli temas problemi
Continuous contact problem of a system consisting of functionally graded orthotropic and isotropic layers bonded to a rigid foundation and under rigid punch loading
PINAR TUĞÇE ARTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiBayburt Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDAL ÖNER
- Contact mechanics of graded materials with two-dimensional material property variations
İki boyutlu malzeme özelliği değişimi olan derecelendirilmiş malzemelerin temas mekaniği
KEMAL GÖKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
Y.DOÇ.DR. SERKAN DAĞ