Geri Dön

An investigation of elastic properties of hierarchical honeycomb structures

Hiyerarşik bal peteği yapılarının elastik özelliklerinin incelemesi

  1. Tez No: 525312
  2. Yazar: MUSTAFA YILDIZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH GÖNCÜ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Otomotiv Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 176

Özet

Bal petekleri, doğada hemen hemen her yerde bulunan hücresel yapılara bir örnektir. Onların hafiflikleri ve üstün mekanik özellikleri mühendislere ve bilim insanlarına mimari, malzeme mühendisliği ve makine mühendisliği gibi pek çok alanda kullanmaları konusunda ilham vermiştir. Son zamanlarda bulunmuştur ki altıgen yapıların mekanik özellikleri bu yapılara yeni hiyerarşiler kazandırılarak geliştirilebilmektedir [31]. Böylece hiyerarşi varlığı ve hiyerarşi parametrelerinin değiştirilmesiyle bu mekanik özelliklerin nasıl etkileneceğini kavramak çok önemlidir. Bu tezde biz, iki boyutlu sıradan balpeteği ile hiyerarşik balpeteği yapılarının efektif mekanik özelliklerini analitik ve nümerik olarak çalıştık. Çalışmanın asıl amacı yapıların efektif mekanik özelliklerini önemli ölçüde arttıracak ilgili hiyerarşi parametrelerini belirlemekti. Ancak sadece altıgen geometrilerin düşünüldüğü önceki çalışmalardan farklı olarak biz, hibrid olarak belirtmiş olduğumuz hiyerarşi içerisinde farklı geometrilerin etkilerini inceledik. Hiyerarşi geometrisine ek olarak, farklı hiyerarşi seviyelerinde kenar kalınlıklarını değiştirerek heterojenliğin etkisini de inceledik. Sonuçlarımızda, hiyerarşi kazandırarak aynı hiyerarşi yoğunluğuna sahip sıradan altıgen balpeteği ile kıyaslandığında en az 2 kat daha dayanıklı tasarımlar elde edilebileceği bulunmuştur. Bu sonuç gösterdi ki balpeteği yapılarının elastisite modülü ve Poisson's oranı gibi efektif elastik özellikleri, hiyerarşi geometrileri ve heterojenlik seviyelerinin değiştirilmesiyle kontrol edilebilir.

Özet (Çeviri)

Honeycombs are an example of cellular structures which are widely found in nature. Their lightweight and superior mechanical properties inspired engineers and scientists to use them in many areas such as architecture, material engineering, chemical engineering, and mechanical engineering. It has been recently found that mechanical properties of hexagonal structures can be improved by introducing new hierarchies to the structure [31]. Thus it is very important to understand how these mechanical properties are affected by the existence of the hierarchy and the changing of the hierarchy parameters. In this thesis, we studied analytically and numerically effective mechanical properties of two-dimensional regular honeycomb and hierarchical honeycomb structures. The main objective was to determine relevant hierarchy parameters which significantly improve effective mechanical properties of the structures. However, unlike previous studies which considered only hexagonal geometries, we investigated the effect of different geometries in the hierarchy which have been denoted as hybrid. In addition to the geometry of the hierarchy, we investigated the effect of heterogeneity by changing the wall thickness at different hierarchy levels. In our results, we found that by introducing a hierarchy, at least 2 times stiffer designs can be achieved compared to the ordinary hexagonal honeycombs having the same relative density. This study shows that effective elastic properties such as the Young's modulus and Poisson's ratio, of honeycomb structures can be controlled by changing hierarchy geometries and heterogeneity levels.

Benzer Tezler

  1. Biyo-esinlenmiş hiyerarşik polimer nanokompozitlerin tasarımı, hazırlanması ve karakterizasyonu

    Design, preparation and characterization of bio-inspired hierarchical polymer nanocomposites

    FATMA DÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ÇAĞIL KANDEMİR

  2. Mechanical enhancement of woven composite with vertical aligned carbon nanotubes: Investigation of interlaminar shear strength property of nano-stitched laminated composites

    Karbon nanotüpler kullanılarak kompozitlerin mekanik özelliğinin geliştirilmesi: Nano-dikişli lamine kompozitlerin lamineler arası kayma mukavemetinin incelenmesi

    İDRİS GÜRKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ

  3. Novel stimuli-responsive copolymeric gels with ph and thermosensitivity

    Ph ve sıcaklığa duyarlı yeni tür uyarı-cevap kopolimerik jelleri

    BERRAN SANAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  4. Perovskit BaIrO3 kristalinin bazı fiziksel özelliklerinin yoğunluk fonksiyoneli teorisi ile incelenmesi

    The investigation of some physical properties of BaIrO3 perovskite crystal with density functional theory

    HAWZHIN RZGAR SOR SOR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMEL KİLİT DOĞAN

  5. Oluklu sandviç kompozitlerin çekirdek yapısının elastik sabitler açısından incelenmesi

    Investigation of sandwich structures with corrugated core in terms of elastic constants

    ALPER ONUR GÜLŞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ