Forced vibration analysis of generally laminated composite beams using domain boundary element method
Katmanlı kompozit kirişlerin sınır alan elemanları metodu yardımıyla zorlanmış titreşim analizi
- Tez No: 521089
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN DAĞ
- 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: 93
Özet
Katmanlı kompozit kirişlerin zorlanmış dinamik analizleri sınır alan elemanları metodu ile yapılmıştır. Statik temel çözümler, ağırlıklandırılmış artık ifadesinde ağırlık fonksiyonları olarak kullanılmıştır. Statik temel çözümlerin kullanımı yeni bir hesaplama yöntemi olan sınır alan elamanları metodu adı verilen yeni bir yöntemin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Katmanlı kompozit kirişlerin sehimleri birinci mertebeden kayma deformasyonu teorisine ve Hamilton yönteminden türetilen hareket denklemlerine uygun olarak çıkartılmıştır. Geliştirilen formülasyon dönel atalet ve kayma deformasyonunun yanında Poisson etkisini de içermektedir. Eğilme, uzama ve burulma cevaplarının problemin ortotropik doğası sonucu bir araya gelmesi de hesaplamalara dahil edilmiştir. Problemin integral hesaplamalarında kullanılan alan integralleri ayrıklaştırılmış alanlar ve interpolasyon fonksiyonlarının kullanımı ile elde edilmiştir. Sistem denklemleri Houbolt metodu ile çözülmüştür. Houbolt metodu yardımıyla elde edilen dinamik sistem cevabı homojen izotropik Timoshenko kiriş teorisi için geçerli olan analitik çözümlerle karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Katmanlı kompozit kirişlerin dinamik cevabı noktasal step, harmonik, impulsif ve yayılı step yükleri gibi zamana bağlı yükler altında incelenmiştir. Her katmanın fiber açılarının etkisi ve sehimlerdeki geçici değişim ile eksenel normal gerilmeler parametrik analizlerle incelenmiştir. Şunulan bu yöntem katmanlı kompozitlerin zorlanmış titreşimlerinin incelenmesinde doğru ve etkili bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
Forced dynamic response of generally laminated composite beam is analyzed by boundary element method. Static fundamental solutions are used as weight functions in the weighted residual statements. The use of static fundamental solutions gives rise to a new formulation named as Domain Boundary Element Method. Displacement field of the generally laminated composite beam is written in accordance with first order shear deformation theory and equations of motion are derived using Hamilton's principle. Developed formulation includes the Poisson's effect as well as influence of rotary inertia and shear deformation. Bending, extensional and torsional response couplings, due to orthotropic nature of the problem, are included in the formulation. Domain integrals, in the integral formulation of the problem, are evaluated by discretizing the domain and using interpolation functions. Houbolt method is used for solving the resulting system of equations. Dynamic response, obtained via Houbolt method, is verified by comparison with analytical solution available for an homogeneous isotropic Timoshenko beam. Dynamic response of generally laminated composite beams is studied under the action of time based excitations such as concentrated step, harmonic, impulsive and uniformly distributed step loads. Influences of fiber angle in each lamina and stacking arrangement on temporal variation of deflections and longitudinal normal stress have been studied in parametric analyses. It has been demonstrated that the developed technique is an accurate and effective alternative for forced vibration analysis of generally laminated composites.
Benzer Tezler
- Static and dynamic analyses of composite helicoidal rods with mixed finite element method
Kompozit helisel çubukların karışık sonlu elemanlarla statik ve dinamik analizi
ÜMİT NECMETTİN ARIBAŞ
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAKKI OMURTAG
- Daralan kesitli katmanlı kompozit kirişlerin serbest titreşim analizi
Free vibration analysis of laminated tapered composite beam
BERKE TÜRKKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
- Yüksek hızlı kompozit teknelerde dövünme kuvvetlerine maruz panellerin mekanik analizi
Mechanical analysis of high speed composite vessels? bow-flares? panels
UĞUR MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERGİN
- Vibration and damping analyses of variable curved composite sandwich beams and shells by the differential quadrature method
Değişken eğriliğe sahip kompozit sandviç kirişler ve kabukların diferansiyel kareleme yöntemi ile titreşim ve sönüm analizleri
AHMET GÖKAY ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ ARIKOĞLU
- Kademeli ve düz kiriş yapılarının termal etki altındaki titreşim davranışının incelenmesi
Investigation of the vibrational behavior of stepped and straight beam structures under thermal effect
FURKAN ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA