Modeling of strain-electrical resistance relation of smart concrete
Akıllı betonun birim şekil değiştirmesi-elektriksel direnç ilişkisinin modellenmesi
- Tez No: 505887
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EGEMEN TEOMETE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Altyapıların performansı doğal afetler, malzeme bozulmaları ve diğer çevresel faktörlerden olumsuz etkilenmektedir. Yapı sağlığının gözlenmesi, can ve mal güvenliği açısından önemli bir konudur. Yapı sağlığını gözlemek için yaygın olarak kullanılan gerinim pulları, düşük dayanıklı, maliyetli ve düşük duyarlılığa sahiptirler. Bu tezde, sonlu elemanlar metodu kullanılarak akıllı betonun piezorezistif davranışı için sayısal modeller geliştirilmiştir. Sonlu elemanlar modeli, akıllı beton üzerinde yapılan basınç testinden toplanan deneysel veriler kullanılarak tasarlanmıştır. Basınç testi 75 mm boyutlu akıllı beton küp numuneleri üzerinde yapılmıştır. Akıllı beton çimento CEM II 42.5 R, silika dumanı, kırma taş ince ve iri agregalar, pirinç lif ve akışkanlaştırıcıdan oluşturulmuştur. Basınç deneyi sırasında elektriksel direnç değişimi ve birim sekil değiştirme ölçümleri eş zamanlı olarak yapıldı. Akıllı betonun elektriksel direnç değişimi ile birim şekil değiştirmesi arasında güçlü doğrusal ilişki tespit edildi. Bu etkiye piezorezistive etki denir. Bu deneysel gözlemler sayısal yöntemler ile modellendi. ANSYS Multiphysics 14.0 sonlu elemanlar platformu kullanarak akıllı betonun numuneleri modellenmesi için 3 boyutlu SOLID226 elemanlar kullanılmıştır. Sayısal sonuçlar, birim şekil değiştirme etkisi altındaki özdirenç değişimi olarak tayin edildi. Simüle edilmiş akıllı betonun elektrik özdirenci, deneysel araştırmada da tespit edildiği gibi uygulanan birim şekil değiştirme ile azalmaktadır. Sayısal bulgular, deneysel sonuçları ile oldukça uyumludur. Akıllı betonun modellenmesi, yapı mühendisleri tarafından kullanılabilecek bir modelin oluşturulmasını sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
The performance of infrastructures is adversely affected by natural disasters, material degradations and other environmental factors. Structural health monitoring is an important issue regarding the safety of lives and asset management. The metal strain gages which are widely used in structural health monitoring are not durable, are costly and have low sensitivity. In this thesis, numerical models were developed for the piezoresistive behavior of smart concrete based on finite element method. Finite element models were designed using experimental data collected from compression test. The compression test was performed on smart concrete cube specimens with 75mm dimensions. Smart concrete was made of cement CEM II 42.5 R, silica fume, fine and coarse crushed limestone aggregates, brass fibers and plasticizer. During the compression test, electrical resistance change and compressive strain measurements were conducted simultaneously. Smart concrete had a strong linear relationship between strain and electrical resistance change. This relation is called piezoresistivity. These experimental observations were modeled by numerical methods. Twenty-noded solid brick elements SOLID226 were used to model the smart concrete specimens in the finite element platform of ANSYS Multiphysics 14.0. The numerical results were determined for strain induced resistivity change. The electrical resistivity of simulated smart concrete decreased with applied strain, as found in experimental investigation. The numerical findings are in good agreement with the experimental results. Modeling of smart concrete will enable the creation of a model that can be used by structural engineers.
Benzer Tezler
- Bir elektrikli ulaşım sisteminin modellenmesi ve simülasyonu
Modelling and simulation of an electrically driven transport system
SALMAN KURTULAN
Doktora
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. ATİLLA BİR
- Piezoelektrik kompozitlerin elektromekanik özelliklerinin analizi
Analysis of electromechanical properties of piezoelectric composites
HASAN AKSÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Değişik yükleme durumlarında polipropilen gerilme gevşemesine bağlı olarak viskoelastik davranışının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SEMİH ATAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA AKKURT
- Enterobacter aerogenes ve rekombinant suşlarında mikrobiyal yakıt pili uygulaması
Application of microbial fuel cell in Enterobacter aerogenes and its recombinant strains
ESRA NEZAFED GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Biyoteknolojiİnönü ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE ŞEBNEM ERENLER
- Sınırlandırılmış yol-hız-zaman uzayında lineer bir katar seyir modeli için optimal enerjili hız yörüngelerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
HALUK GERÇEK