Finite element analysis of structural problems with functionally graded material using higher order elements
Yüksek dereceli elemanlar kullanarak fonksiyon kademeli malzemeye sahip yapısal problemlerin sonlu eleman analizleri
- Tez No: 478520
- Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. SERKAN BEKİROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Fonksiyon kademeli malzemelerin uygulamaları, birçok uygulama ihtiyacı ve fonksiyonel uygunluk için kompozit malzeme oluşturmanın getirdiği kolaylık nedeniyle ilgi çekicidir. Bu çalışma yüksek dereceli elemanlar kullanarak yüksek doğruluklu sonlu elemanlar geliştirmeyi hedeflemektedir. Geliştirilecek sonlu eleman kodu fonksiyon kademeli malzeme tanımının yapılmasına imkan sağlayacaktır. Yerdeğiştirme ve geometrinin ayrıklaştırılmasında kullanılan yüksek dereceli elemanların şekil fonksiyonları, sonlu elemanlarda şekil değiştirme değişimini elde etmeyi ve birkaç eleman ile analitik çözüme yakınsamayı sağlar. Sonlu eleman kodu 4, 8 ve 17 noktalı dörtgen sonlu elemanlardan oluşacaktır. Geliştirilen sonlu elemanın güvenirliği ve doğruluğunu göstermek için farklı problemler çözülerek sayısal sonuçlar elde edilicek ve doğrulanacaktır. Bazı problemlerin literatürde verilen analitik ve nümerik sonuçları ile ABAQUS sonlu eleman yazılımının sonuçları karşılaştırma için kullanılacaktır. Sonlu eleman kodu, fonksiyon kademeli malzeme tanımının kullanıldığı iki ana yapısal probleme uygulanacaktır. Bu yapısal problemlerin analizinde, malzeme özelliği değişimi yatay yönde olacaktır. Birinci bölümde sonlu eleman metodu ve fonksiyon kademeli malzeme hakkında literatür verilecektir. İkinci bölümde sonlu eleman metodu fonksiyon kademeli malzeme hakkında genel bilgileri içerecektir. Üçüncü bölümde ise denklemler ve bağıntılar elde edilecektir. Ayrıca bu bölümde sonlu eleman kodu ile ilgili önemli kısımlar sunulacaktır. Dördüncü bölüm, sayısal örnekleri ve sonuçlarını sunacaktır. Son olarak beşinci bölüm, çalışmanın sonuçlarını içerecektir.
Özet (Çeviri)
Applications of Functionally Graded Materials (FGMs) are very interesting, because of flexibility to make the composite material for many implementation requirement and functional suitability. This study is motivated to develop a finite element code, with high accuracy, by using higher order elements. This FE-code will have the ability of dealing with Functionally Graded Materials (FGMs). Shape functions of higher order element which are used in discretization of geometry and displacement field lead to higher order strain variations in a finite element and satisfy convergence throughout the exact solution with fewer elements. The FE-code will consist of a 4-, 8-, and 17-noded quadrilateral finite elements. In order to get a more complete view, numerical results are achieved and verified for different problems to show accuracy and reliability of the FE-code.The given results in literature as exact and numerical values of some problems and the finite element software ABAQUS program will be used to compare results. FE-code will be applied to main problems which consist of two structural problems made of a Functionally Graded Material (FGM). In the analysis of these structural problems, the gradient region is in the horizontal direction. Chapter one will give a literature review about FEM, FGM, and the research done in them. Chapter two will deal with general information about FEM and FGM while chapter three, will explain equations and their derivatives. Moreover, it will illustrate the important part of FE-code programing. Chapter four will show the numerical problems and their results. Finally, chapter five will give the conclusion of the study and the future work related to i
Benzer Tezler
- Dairesel delik içeren öngerilmeli fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden oluşan şerit plakların sonlu elemanlar yöntemi ile statik analizi
Static anaysis of fgm pre-stressed plate-strip contained circular hole with fem
MEHMET CAN ATASAYANLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜLKÜ YEŞİL
- Kalınlık yönünde fonksiyonel derecelendirilmiş pallerin titreşim analizi
Vibration analysis of functionally graded rotor blades through thickness direction
ELİF KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGE ÖZDEMİR
- Fonksiyonel dereceli plakaların burkulma davranışlarının sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Buckling analysis of functionally graded plates using finite element analysis
NİHAT CAN
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ KURGAN
- Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden üretilen plakların mekanik ve ısıl yükler altındaki burkulma analizi
Buckling analysis of functionally graded plates under thermal and mechanical loads
İBRAHİM UTKU AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Free vibration analysis of uniform or tapered beams with transversely functionally graded materials
Eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeli geometrisi değişen ya da değişmeyen kirişlerin serbest titreşim analizi
OKAN KOÇKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET UTKU
PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ