Modeling of concrete under high strain rate conditions using nonlinear finite element method
Betonun yüksek hızlı şekil değiştirme koşulları altında doğrusal olmayan sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi
- Tez No: 482425
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SELÇUK SAATCI, PROF. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, betonun yüksek hızlı şekil değiştirme koşulları altında modellenmesi için kapsamlı bir deneysel ve sayısal çalışma yapılmıştır. Aynı karışımdan elde edilen silindirik beton numuneleri hem statik hem de yüksek hızlı şekil değiştirme koşullarında test edilmiştir. Statik testler toplam 15 silindirik numune üzerinde ve 3.55x10-5, 3.23x10-4 ve 2.97x10-3 1/s şekil değiştirme hızlarına sahip olacak şekilde yapılmıştır. Ayrıca üç özdeş numune kullanılarak Split Hopkinson Basınç Barı (SHBB) testleri 235, 260, 245 1/s şekil değiştirme hızlarında tamamlanmıştır. Kullanılan SHBB düzeneği, piezo-elektrik kuartz kristal alıcıları kullanılarak modifiye edilmiş ve bu sayede numunelerde oluşan gerilmeler klasik düzeneklerdeki gerilme verisi tespiti aşamasında karşılaşılan yaygın sorunlar aşılarak doğrudan numune çubuk arayüzlerinden okunabilmiştir. Numerik modelleme için gerekli gerilme-şekil değiştirme davranışı ve diğer malzeme parametreleri farklı şekil değiştirme hızları altında tespit edilmiştir. Numuneler, sonlu elemanlar analiz programı LS-DYNA ile parametreleri deneysel olarak belirlenmiş malzeme modeli Holmquist-Johnson-Cook (HJC) kullanılarak modellenmiştir. Elde edilen malzeme modeli parametrelerinin doğruluğunun teyit edilmesi amacıyla prizmatik beton plakalar ile düşen ağırlık testleri ve nümerik analizleri yapılmıştır. SHBB ve düşen ağırlık nümerik analizleri gözlemlenen deneysel davranışı başarıyla temsil edebilmiştir. Çalışma aynı zamanda güvenilir deneysel verilerini tüm parametreleriyle barındırmasıyla literatüre latkı sağlamış olup bu alanda gelecekte yapılacak çalışmalarda kullanılabilecektir.
Özet (Çeviri)
In this study, a comprehensive experimental and numerical study was undertaken to model concrete under high strain rate conditions. Concrete cylinder specimens, all obtained from the same batch, were tested both under static and high strain rate conditions. 15 cylinder specimens were tested under 3.55x10-5, 3.23x10-4, 2.97x10-3 1/s strain rates, whereas three identical specimens were tested using a Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) test setup under 235, 245, 260 1/s strain rates. Used SHPB setup was modified to include quartz crystal stress sensors, so that the stresses developed in the specimens were directly obtained, eliminating common issues regarding stress readings in a conventional setup. Stress-strain behavior and other material parameters that would be necessary for numerical modeling were obtained under various strain rates. Test samples were modeled using an explicit finite element program LS-DYNA, using Holmquist-Johnson-Cook model with experimentally obtained model parameters. To verify the obtained parameters further, drop tower test on concrete plates were also performed and modeled. Numerical modeling of both SHPB samples and concrete plates were successful in capturing the observed behavior. The study also provided the literature with a reliable test data with complete parameters that can be used for further studies in the area.
Benzer Tezler
- Patlama yükünün betonarme ve yığma binalara etkisi
Effect of blast load on the concrete and masonry structures
SABIOU NAMATA SAIDOU
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOÇAK
- Finite element analysis of rebar cutting using hydraulic system
Hidrolik sistem kullanarak inşaat demiri kesimi için sonlu eleman analizi
ANAHİTA SARNİZEHDOOST
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT TEMİZ
- Betonun Mod I durumundaki göçmesine agrega konsantrasyonunun etkisi
Başlık çevirisi yok
A. FERHAT SARISU
- Betonda su/ çimento oranının ve yükleme yaşının sünme üzerine etkileri
The Effects of water/ cement ratio and loading age on creep at concrete
TİMUR KARAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİM AKYÜZ
- Nöromorfik hesaplama ve memristor tabanlı ağ saldırı tespit sistemleri: Siber güvenlikte yeni yaklaşımlar
Neuromorphic computing and memristor-based network attack detection systems: New approaches in cyber security
YUSUF ETKA KÖYLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN