Geri Dön

Damage phenomenon in highly filled elastomers

Yoğun dolgulu elastomerik malzemelerde hasar olgusu

PDF İndir

  1. Tez No: 453593
  2. Yazar: BİRKAN TUNÇ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEBNEM ÖZÜPEK PODNOS
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. 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

  1. Tez No

    75591

    Yangının çelik taşıyıcı sistemler üzerine etkisi ve bir uygulama örneği

    Başlık çevirisi yok

    CAHİDE NUR AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERDAL COŞKUN

  2. Tez No

    559457

    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

    Türkçe

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. MUSTAFA HULUSİ ÖZKUL

  3. Tez No

    332974

    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

    Türkçe

    2013

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    PROF. DR. OĞUZ OKAY

  4. Tez No

    55583

    Tümdevre üretiminde polisilisyumum plazma ortamında aşındırılması

    Başlık çevirisi yok

    SEMA İMRAHOR İLYAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. AYŞEGÜL MERİÇBOYU

  5. Tez No

    519017

    Androgen receptor binding sites are highly mutated in prostate cancer

    Androjen reseptörü baglanma noktaları prostat kanserinde sıkça mutasyona uğramıştır.

    TUNÇ MOROVA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    BiyoistatistikKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NATHAN ALLAN LACK

Geri Dön