Explicit methods in quasi-static analysis of rubber-like materials
Kauçuk benzeri malzemelerin yarı statik analizlerinde açık yöntemler
- Tez No: 474322
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEBNEM ÖZÜPEK PODNOS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Statik sonlu elemanlar analizinde kullanılan örtük entegrasyon, karmaşık yükleme ve sınır koşullarının, sıkıştırılamazlığın ve doğrusal davranmayan malzemelerin olduğu problemlerde yakınsama güçlüklerine yol açmaktadır. Bu durumlarda belirtik entegrasyon kullanılarak yarı statik analiz yapılabilir. Bu tezin amacı kauçuk benzeri malzemelerin belirtik entegrasyon ile yarı statik analizlerinin doğruluğunun ve verimliliğinin araştırılmasıdır. Araştırmada değişik derecelerde kısıtları olan dört sınır değer problemi incelenmiştir. Birinci sınır değer problemi ortasında yuvarlak delik bulunan ve yan yüzeyleri serbest şekil değiştirebilen levhanın tek eksenli çekme yükü altında gerilme analizidir. İkinci sınır değer problemi birinci problem ile aynı geometri ve yüklemeye sahip olup, yan yüzeylerin şekil değişimi sınırlandırılmıştır. Bu iki problem az derecede sınırlandırılmış olarak değerlendirilebilir. Üçüncü problemde merkezi çatlak içeren levhanın tek eksenli çekme yükü altında düzlemsel gerinim analizi yapılmıştır. Dördüncü problemde basma yükü altında diskin eksenel simetrik analizi yapılmıştır. Bu iki problem yüksek derecede sınırlandırılmış olarak değerlendirilebilir. Sınır değer problemlerinde malzeme yoğunluğu, yükleme hızı, malzeme sıkıştırılabilirliği ve uygulanan yük miktarının sonuçlara etkisi incelenmiştir. Yarı statik analizlerin doğruluğu sonuçlar statik çözümlerle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Yarı statik durumdan dinamik duruma geçişleri gösteren koşullar belirlenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar sismik yalıtım, rulman ve motor ayağı gibi uygulamaların yarı statik analizlerinde ve yorulma ömrü öngörülerinde kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Static finite element analysis based on implicit time integration may have convergence difficulties in presence of complex loading conditions, incompressibility and nonlinear material properties. In such cases, quasi-static analysis with explicit time integration can be utilized. The aim of the thesis is to investigate the accuracy and efficiency of the explicit time integration in the quasi-static analysis of rubber-like materials. Four boundary value problems with varying degree of confinement were analyzed. The first boundary value problem is the uniaxial stretch of a plate with a circular hole and free lateral surfaces. The second boundary problem has the same geometry and loading of the first problem with an additional confinement due to constrained lateral surfaces. These problems are regarded as lightly constrained ones. The third problem is the plane strain analysis of a uniaxial stretch of a plate with a central crack. The fourth problem is the analysis of the compression of a disc with contact algorithms. These problems are regarded as highly constrained ones. In the boundary value problems, the effect of rubber density, loading velocity, compressibility of rubber and the magnitude of the applied load are studied. The accuracy of quasi-static solutions is evaluated with respect to static analysis with implicit integration. The quantities indicating transition from quasi-static to dynamic state are determined. The conclusions could be used as a guidance in quasi-static analysis and fatigue life prediction of real applications such as seismic isolators, bearings and engine mounts.
Benzer Tezler
- Yakın geçmişteki nükleer reaktör dinamik analiz yöntemlerine bir bakış
Başlık çevirisi yok
MURAT ALGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ EDGÜ
- Explicit nonlinear analysis for quasi-static behavior of frame structures with pid control and mass scaling
Çerçeveli yapıların pid kontol ve kütle ölçeklendirme ile doğrusal olmayan açık integrasyon analizi
KORHAN KOCAMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAĞAN TUNCAY
- Viskoelastik çubukların kuazi-statik ve dinamik analizi
Quasi-static and dynamic analysis of viscoelastic beams
FETHİ KADIOĞLU
- Radyal pompa çarkları içerisindeki üç boyutlu sürtmeli ve sürtmesiz akışın sayısal analizi
Full 3D viscous and inviscid analysis of flow in radial pump impelleri
AŞKIN KARAKAS
- Kompozit kiriş bileşenlerinin gerilme analizi
Stress analysis of composite beam components
LOKMAN IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL ATAOĞLU