A multiobjective optimization toolbox development for parameter identification of elastomers
Elastomerlerin parametrelerinin tanımlanması için çok amaçlı bir eniyileme programı geliştirilmesi
- Tez No: 489589
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kauçuk malzemelerin hiperelastik davranışları sebebiyle endüstride geniş kullanım alanları mevcuttur. Kauçuk malzemeler uğradıkları hiperelastik deformasyon sebebiyle yüksek derecede doğrusal olmayan davranış gösterirler. Bu sebeple küçük gerinim teorisi kauçuk malzemeler için uygulanabilir değildir. Farklı araştırmacılar tarafından çeşitli hiperelastik modeller gerilim-gerinim ilişkileri türetilerek sunulmuştur. Bu ilişkilendirmeler tek eksenli, eşikieksenli, saf kayma ve iki eksenli olmak üzere çeşitli test koşulları altında değişmektedir. Bu tezde fenomenolojik ve mikro-mekanik hiperelastik modelleri içeren toplam on adet model incelenmiştir. Gerilme tanımlamaları elde edilmiştir. Daha sonra bu modellerin etkinlikleri ilgili veri setleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Son olarak çok amaçlı bir eniyileme programı MATLAB GUI'de geliştirilmiştir. Treloar verisi tek eksenli, eşikieksenli ve saf kayma test koşullarında kauçuk modellerindeki gerilme ifadeleri bulunduktan sonra ilgili modelin parametrelerinin tanımlanması için kullanılmaktadır. Deformasyon değişimi, sağ ve sol Cauchy-Green tensörleri ve Kirchhoff gerilme ifadeleri her test koşulunda değişmektedir. Kirchhoff gerilmesi volümetrik ve izokorik olarak iki kısma ayrılmaktadır. Birinci ve ikinci Piola-Kirchhoff gerilmeleri ve Cauchy gerilmesi de sürekli ortamlar mekaniğinde kullanılan diğer gerilmelerdir. İki eksenli test koşulu doğrulanması için kullanılan veri ise Kawabata verisidir. İki eksenli test koşulunda malzeme ortogonal iki eksenden farklı oranlarda uzatılmaktadır. Bu sebeple bu iki ortogonal eksende farklı uzamalar gerçekleşmektedir. Eğer bu eksenlerdeki uzama miktarları aynı olursa, test koşulu eşikieksenli durumu olur. Diğer test koşullarında olduğu gibi ilgili tensörler iki eksenli durum için de elde edilir. Kawabata verisinde iki farklı yön için iki farklı gerilme-uzama verisi bulunmaktadır. Bu çalışmada parameter tanımlanması prosedürü için bu yönlerden birindeki gerilme verileri kullanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Rubber materials are widely used in industry because of their hyperelastic behaviors. Rubber materials show a highly nonlinear behavior due to hyperelastic deformability. Thus, small strain theory can not be applied to rubber materials. Various hyperelastic models are proposed by different researchers by deriving stress-stretch relations. Those relations differ in various test conditions including uniaxial, equibiaxial, pure shear and biaxial deformation modes. In this thesis, ten hyperelastic models including phenomenological and micro-mechanical models are examined. Stress definitions are obtained. Then, their efficiencies are compared by using related experimental data sets. Finally, a multiobjective optimization toolbox is developed in MATLAB GUI. Treloar data are used for parameter identification of rubber models in uniaxial, equibiaxial and pure shear cases after stress definitions are obtained for related model. Deformation gradient, right and left Cauchy-Green tensor and Kirchhoff stress differ according to each case. The Kirchhoff stresses are also decomposed into volumetric and isochoric parts. The other stresses are used in continuum mechanics are the first and second Piola-Kirchhoff stresses and Cauchy stress. The data which are used for validation of biaxial case are Kawabata data in this study. In biaxial case, the material is stretched from two orthogonal directions with different ratios. This leads to different stretches in two orthogonal directions. If those stretches are same, the case becomes equibiaxial case. In biaxial case, same tensors are obtained like other cases. In Kawabata data, there are data for stress-stretch in two directions. In present research, stress data of one of these directions are used for parameter identification procedure.
Benzer Tezler
- Coğrafi bilgi sistemleri (CBS) ve analitik hiyerarşi yöntemi (AHY) ile üretilen deprem tehlike haritalarının duyarlılık analizi
Sensitivity analysis of earthquake hazard maps produced by geographic information systems (GİS) and analytic hierarchy process (AHP)
MUSTAFA ALİ GÖKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN ERDEN
- Mekansal analiz teknikleri ile çok kriterli karar verme yaklaşımı kullanılarak raylı sistem güzergah analizi
Rail system route analysis using multi criteria decision making with spatial analysis techniques
BERNA ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2023
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN
- Gıda ürünlerinin şehir-içi dağıtımının optimizasyonu için sürdürülebilir bir yaklaşım
A sustainable approach for the optimization of the urban grocery distribution
SİBEL SATICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA YANIK ÖZBAY
- Shape optimization of concave armature for electromagnetic launchers using finite element method and multi-objective genetic algorithm
Elektromanyetik fırlatıcıların içbükey armatür şeklinin çok amaçlı genetik algoritma ve sonlu elemanlar yöntemi ile optimizasyonu
FERHAT YURDAKONAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Rekabetçi metasezgisel algoritmalar ile mikroşerit bağlantılı çift bantlı kombine bant geçirgen filtre performans veri tabanının oluşturulması
Competitive metaheuristic algorithms for building a performance database of a dual-band combline bandpass filter microstrip connection
KERVENDURDY ALLABERDIYEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. AHMET ARİF ULUSLU