Damage phenomenon in highly filled elastomers
Yoğun dolgulu elastomerik malzemelerde hasar olgusu
- Tez No: 453593
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEBNEM ÖZÜPEK PODNOS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Çalışmada sonlu şekil değişimi ve hasara uğrayan yoğun dolgulu elastomer malzemeler için sonlu elemanlar analizine uyumlu bünye denklemi geliştirilmiştir. Viskoelastisite, sıcaklık, dış basınç, çevrimsel yükler ve tanecik-matris ara yüzeyindeki ayrılma sonucu oluşan hasarın etkileri modelde öngörülmektedir. Oluşan hasarın başlangıç ve gelişim kriteri belirlenmiş ve malzeme gerilmesinde hasar kaynaklı oluşan yumuşamalar modellenmiştir. Bünye denklemi, bir ticari sonlu elemanlar yazılımına kullanıcı tarafından tanımlanan malzeme modeli olarak entegre edilmiş ve bu amaçla sağlam bir sayısal algoritma geliştirilmiştir. Modelin parametreleri bir katı roket yakıtına ait deney verileri kullanılarak belirlenmiştir. Kalibrasyonu yapılan modelin sonlu elemanlar analizi uyarlamasına yönelik doğrulama ve gerçekleme çalışmaları yapılmıştır. Bu amaçla homojen ve homojen olmayan şekil değişimleri ve sonlu elemanlar analizinde kullanılan farklı eleman tipleri incelenmiştir. Değişik hız, sıcaklık ve dış basınçta yapılan ve kalibrasyonda kullanılmayan deney verileri ile model öngörüleri karşılaştırılmıştır. Katı yakıtlı roket motorunun çevrimsel sıcaklık yükleri altında üç boyutlu sonlu elemanlar analizleri başarı ile gerçekleştirilmiştir. Bünye modeli, ortalama hızlarda, tüm dış basınçlarda ve çevrimsel yüklemelerde deney verileri ile oldukça uyumlu sonuçlar vermektedir. Yüksek hızlarda ve düşük sıcaklıklardaki gerilme öngörüleri deney verilerinin üzerinde kalmaktadır. Önerilen sayısal algoritma ile modelin sonlu elemanlar yazılımına entegrasyonu sonucunda yakınsama sorunları ile karşılaşılmamıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada geliştirilen bünye modeli yoğun dolgulu elastomer malzemelerden oluşan, herhangi bir geometriye sahip ve karmaşık yükler altındaki yapıların gerilme analizinde kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
The complete pathway to construct a constitutive model well suited for finite element analysis of highly filled elastomeric materials undergoing large deformation and damage was studied. The effects of viscoelasticity, temperature, superimposed pressure, cyclic loading and damage in the form of interface debonding were included in the model. Damage initiation and evolution criteria were defined, and the softening effect of damage on the stress response was modelled. A robust numerical algorithm was developed and implemented as a user material into a commercial finite element software. The model parameters were determined for a set of solid propellant test data. Using the calibrated constitutive model a systematic verification and validation procedure of the implementation was carried out. Homogeneous and inhomogeneous deformation states were considered and various element types were investigated. Model predictions at various loading rates, temperatures and superimposed pressure levels were compared to test data not used in the calibration. Three dimensional stress analysis of a solid rocket motor subjected to cyclic temperature loading was successfully completed. The constitutive model has good predictive capabilities for moderate loading rates, wide range of superimposed pressure levels and cyclic loading. At high loading rates and cold temperatures the model overpredicts the stress response. The implementation is stable and robust in terms of convergence. It is therefore concluded that the constitutive model can be readily used for stress analysis of highly filled elastomeric media with general geometry and loading.
Benzer Tezler
- Yangının çelik taşıyıcı sistemler üzerine etkisi ve bir uygulama örneği
Başlık çevirisi yok
CAHİDE NUR AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL COŞKUN
- İnce malzeme oranı ve cinsinin 10 mm iri agregalı kendiliğinden yerleşen betonların durabilite özelliklerine etkisi
Effect of types and amount of fine materials on the durability properties of self-compacting concrete with 10 mm coarse aggregate size
SİDAR NİHAT BIÇAKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MUSTAFA HULUSİ ÖZKUL
- Kendi kendini onarabilen hidrofobik modifiye poliakrilamid hidrojelinin mekanik özelliklerine bileşenlerinin etkisinin incelenmesi
Effect of ingredients on the mechanical properties of self-healing, hydrophobically modified polyacrylamide hydrogels
ASLIHAN ARĞUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- Tümdevre üretiminde polisilisyumum plazma ortamında aşındırılması
Başlık çevirisi yok
SEMA İMRAHOR İLYAS
- Androgen receptor binding sites are highly mutated in prostate cancer
Androjen reseptörü baglanma noktaları prostat kanserinde sıkça mutasyona uğramıştır.
TUNÇ MOROVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyoistatistikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NATHAN ALLAN LACK