Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeden yapılmış dairesel kanatçıklarda termal gerilme analizi
Thermal stress analysis of annular fin made of functionally graded material
- Tez No: 497535
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. KERİMCAN ÇELEBİ, YRD. DOÇ. DURMUŞ YARIMPABUÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu tezde Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzeme'den (FDM) yapılmış ve kararlı durumu ulaşmış dikdörtgen profilli dairesel bir kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler incelenmiştir. Elastik modül, lineer ısıl genleşme katsayısı ve ısıl iletkenliğin radyal yönde kuvvet fonksiyonu olarak değiştiği, Poisson oranının ise sabit olduğu dairesel bir kanatçıktaki sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler analitik olarak elde edilmiştir. Poisson oranın değişken değil de sabit olarak alınmasının ısıl gerilme sonuçlarını nasıl etkilediğini göstermek için Poisson oranının da değişken olduğu durum incelenmiştir. Elastik modül, lineer ısıl genleşme katsayısı, ısıl iletkenlik ve Poisson oranının radyal yönde kuvvet fonksiyonu olarak değiştiği dairesel bir kanatçıktaki ısıl gerilmelerin analitik çözümü mümkün olmadığı için sayısal bir yöntem olan Tamamlayıcı Fonksiyonlar Metodu (TFM) kullanılarak çözülmüştür. Yöntemin doğruluğu analitik çözümün elde edildiği durumun TFM ile çözülmesi ve analitik sonuçlarla karşılaştırılması ile test edilmiştir. Homojensizlik katsayılarının sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler üzerine olan etkileri tartışılmıştır. FDM'den yapılmış dairesel bir kanatçığın homojen malzemeye göre daha yüksek uç sıcaklığına sahip olmasına rağmen kanatçık üzerinde daha düşük gerilmelere maruz kalabileceği gösterilmiştir. ısıl iletkenlik ve Poisson oranının radyal yönde kuvvet fonksiyonu olarak değiştiği dairesel bir kanatçıktaki ısıl ge\-ril\-me\-le\-rin analitik çözümü mümkün olmadığı için sayısal bir yöntem olan Tamamlayıcı Fonk\-si\-yon\-lar Metodu (TFM) kullanılarak çözülmüştür. Yöntemin doğruluğu analitik çözümün elde edildiği durumun TFM ile çözülmesi ve analitik sonuçlarla karşılaştırılması ile test edilmiştir. Homojensizlik katsayılarının sıcaklık dağılımı ve ısıl gerilmeler üzerine olan etkileri tartışılmıştır. FDM'den yapılmış dairesel bir kanatçığın homojen malzemeye göre daha yüksek uç sıcaklığına sahip olmasına rağmen kanatçık üzerinde daha düşük gerilmelere maruz kalabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the temperature distribution and the thermal stresses in a steady functionally graded annular fin with a rectangular profile are investigated. The temperature distribution and the thermal stress are investigated analytically in an annular fin in which modulus of elasticity, linear thermal expansion and thermal conductivity are assumed to vary along to radial direction as a power law function with constant Poisson's ratio. In order to show the effect of Poisson ratio on the thermal stresses, the case in which the Poisson's ratio is also changed radially as a power law function is handled. In this case, the analytical solution of the thermal stresses are not possible. Therefore, Complementary Function Method (CFM) is used to determine temperature distribution and thermal stresses in the steady functionally graded annular fin. The accuracy of the method was tested by comparing with the analytical results for constant Poisson's ratio. The effect of the inhomogeneity parameters on temperature distribution and thermal stresses are discussed. It has been shown that although the the steady functionally graded annular fin has higher tip temperature than annular homogeneous fin, it can be subjected to lower stresses.
Benzer Tezler
- Değişken kesite sahip fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış bir dairesel kanatçığın termal gerilmelerin incelenmesi
Investigation of thermal stresses in a annular fin made of functionally graded material with variable cross-section
İBRAHİM ERDEM KAYPAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KERİMCAN ÇELEBİ
- 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
- Sonlu elemanlar yöntemiyle fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerde gerilme yığılmalarının incelenmesi
Analyses of stress concentration factor for functionally graded materials by finite element method
BEKİR KARAHALİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMAL BAYKARA
- Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerden yapılmış termal bariyer kaplamalarındaki kenar çatlaklarının süreksiz rejimde sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Finite element analysis of edge cracks in the thermal barrier coating's made of functionally gradient materials in transient regime
EMİNE GÜLİN DİMİTOKA
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. BORA YILDIRIM
Y.DOÇ.DR. SERKAN DAĞ
- Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış dönen,içi boş bir diskin gerilme ve deplasman dağılımının belirlenmesi
Stress and displacement analysis of a rotating FGM annular disk
ALPEREN KÖSEDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜFİT GÜLGEÇ