Geri Dön

The effect of strain rate on the dynamic mechanical behavior of concrete

Betonun dinamik mekanik davranışı üzerine şekil değiştirme hızının etkisi

  1. Tez No: 511821
  2. Yazar: ÇETİN ERKAM UYSAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ, PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

İnsanlığın hızlı büyüyen nüfusu, statik ve dinamik yüklere maruz kalabilecek barınak ve çalışma alanı ihtiyaçlarını ortaya çıkardı. Darbe yükleri ve tekrarlayan dinamik yükler, çok kısa bir sürede yapılarda aşırı yükler yaratabilir ve bu da talihsiz kayıplara ve yüklü mal kayıplarına neden olabilir. Beton malzemenin şekil değiştirme hızı artışı üzerine tepkisi kritiktir. Betonun dinamik karakterizasyonu ile ilgili yeterli ve tutarlı çalışmanın olmaması, betonun gerilme oranı hassasiyeti konusunda anlaşmazlıklar olması dolayısıyla ortak bir fikir birliğine ulaşılamamıştır. Bu çalışmada, yarı statik (3.55x10-5, 3.23x10-4, ve 2.97x10-3 s-1) ve yüksek şekil değiştirme hızları (140-250 s-1) testleri yapılmış ve şekil değiştirme hızının betonun mekanik davranışına etkisi hem deneysel hem de nümerik olarak incelenmiştir. Modifiye edilmiş Split Hopkinson Basınç Çubuğu test düzeneği kullanılmıştır, EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomers) kauçuk malzemeden yapılmış, alan gerilme dalgası şekillendirici kullanılarak, gürültüsüz sonuçlar elde edilmiş ve neredeyse sabit şekil değiştirme hızına ulaşılmış ve prematüre kırılma önlenmiştir. Test düzeneğinin modellenmesi Ls-Dyna' da yapılmış olup Holmquist-Johnson Cook malzeme modeli parametreleri bulunmuştur. Deneysel ve nümerik sonuçlar arasında tutarlılık olduğu saptandı. Beton malzemenin, artan şekil değiştirme hızı ile mukavemetinin de arttığı fark edilmiştir. Deneysel ve nümerik çalışmalar kullanılarak, toplam mukavemet artışının hem atalet etkisinden hem de şekil değiştirme hızı hassasiyeti etkisinden kaynaklanmakta ve bunlara duyarlı olduğu gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

The fast-growing population of mankind has brought out household needs and working structures that might be subjected to static and dynamic loads. Impact loads and repetitive dynamic loads can produce an overload on the structures in a very short period that causes relentless casualties and unfortunate property losses. The response of the concrete material on strain rate increase is critical. The dynamic characterization of concrete, lack of adequate and consistent study causes disagreement about strain rate sensitivity of concrete, so a consensus has not been reached. In this study, quasi-static (3.55x10-5, 3.23x10-4, and 2.97x10-3 s-1) and high strain rate (140-250 s-1) tests were conducted and the effect of strain rate on the mechanical behavior of concrete was investigated both experimental and numerical. A modified Split Hopkinson Pressure Bar test setup was used, by using an EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomers) rubber pulse shaper, non-oscillatory results and nearly constant strain rate were reached, and premature failure was prevented. Modeling the test setup was conducted in Ls-Dyna and the Holmquist-Johnson Cook material model parameters were found. A good agreement between experimental and numerical results was reached. The strength enhancements of concrete material, while increasing strain rate was noticed. Using both experimental and numerical studies, the total strength increase is due to inertia effect and strain rate sensitivity effects were observed.

Benzer Tezler

  1. Gerinim hızının kortikal kemiğin mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi

    Investigation of effect of strain-rate on the mechanical properties of cortical bone

    KENAN TÜFEKCİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. CAHİT KURBANOĞLU

    YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN KAYACAN

  2. The development of a new testing methodology in dynamic mechanical characterization of concrete

    Betonun dinamik mekanik karakterizasyonu için yeni bir test metodolojisinin geliştirilmesi

    SEMİH BERK SEVEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ

    PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN

  3. Çift eksenli gerilme altında parçalı hopkinson basma çubuğu ile malzeme analizi

    Material analysis with the hopkinson pressure bar inbiaxial stress state

    SELİN GÜMÜŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU

  4. The effect of strain rate on the deformation behavior of additively manufactured short carbon fiber reinforced polyamide composites

    Gerinme hızının eklemeli imalat yöntemi ile üretilen kısa karbon fiber takviyeli polyamid kompozitlerin deformasyon davranışına etkisi

    MEHMET KAAN ZEYBEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN

  5. Modeling dynamic behavior of metal matrix composites

    Metal matrisli kompozitlerin dinamik davranışlarının modellenmesi

    İSMAİL TİRTOM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA GÜDEN

    YRD. DOÇ. DR. HASAN YILDIZ

    YRD. DOÇ. DR. GAMZE TANOĞLU