Homogenization of composites embedding general imperfect interfaces
Genel kusurlu arayüz konulması ile kompozitlerin türdeşleştirilmesi
- Tez No: 553528
- Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. ALI JAVILI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
Bu çalışmanın amacı, bileşenleri arasına bir genel arayüz koyarak kompozit malzemelerin bir bütün olarak davranışları üzerine sistematik bir çalışma sunmaktır. Sıfır-kalınlıklı arayüz modeli bileşenler arasındaki sonlu-kalınlıklı bir arayüzü temsil etmektedir. Genel arayüz modeli, birleştirici veya elastik arayüz modellerinin aksine hem yerdeğişim, hem de çekiş süreksizliğine izin veren bir arayüz modelidir. İlk olarak, birçok farklı temsili hacim ögesinin ve sınır koşullarının, kompozit malzemelerin bir bütün olarak davranışları üzerindeki etkisini inceleme amacıyla türdeşleştirme üzerine kapsamlı bir çalışma yapılmıştır. Daha sonra, türdeşleştirme çerçevesi arayüzleri dahil etmek üzere genişletilmiş, bu sayede iri parçacıklı ve fiber kompozitlerdeki boyut etkileri de yakalanmıştır. Kompozitlerin, bir bütün olarak boyuta bağlı tepkisini belirleyebilmek için iki yeni analitik yaklaşım geliştirilmiştir. Birinci yaklaşım, kompozit küre bir araya getirilmesi, kompozit silindir bir araya getirilmesi ve genel istikrarlı metodu ileri taşıyarak, kompozitlerin makroskopik özellikleri için tahminler ve sınırlar elde edilmesini sağlamıştır. İkinci yaklaşımda ise sadece bütün üzerinde etki eden özellikleri belirlemekle beraber, aynı zamanda arayüz dahil maddenin her fazında gerilme ve gerinim durumlarını tespit eden Mori–Tanaka metodu genelleştirilmiştir. İleri sürülen analitik sonuçlar, sonlu eleman metodunun kullanıldığı bir dizi numerik örnek ile detaylı bir şekilde doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
The objective of this work is to present a systematic study on the overall behavior of composites embedding general interfaces between the constituents. The zero-thickness interface model represents a finite-thickness interphase between the constituents. The term general interface refers to an interface model that allows for both displacement and traction jumps, unlike cohesive or elastic interface models. To set the stage, a comprehensive study on homogenization is carried out to examine the effects of various representative volume elements (RVE) and boundary conditions on the overall response of composites. Next, we extend the homogenization framework to account for interfaces hence, capturing size effects in both particulate and fiber composites. Two new analytical approaches are developed to determine the overall size-dependent response of composites. The first approach extends the composite sphere assemblage (CSA), composite cylinder assemblage (CCA) and the generalized self-consistent method (GSCM) resulting in bounds and estimates on the macroscopic properties of composites. In the second approach, we generalize the Mori--Tanaka method that not only determines the effective properties but also provides the state of the stress and strain in each phase of the medium including the interface. The proposed analytical results are thoroughly verified via a series of numerical examples using the finite element method.
Benzer Tezler
- Investigation of CNT smart paint for structural health monitoring in advanced and nano-enhanced carbon fiber composites
Gelişmiş ve nano takviyeli kompozit malzemeler için karbon nanotüp içerikli akıllı boyanın yapısal sağlık izleme için geliştirilmesi
YAĞMUR ATEŞCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HÜLYA CEBECİ
- Modeling of the mechanical behavior of composites showing nonlinear material behavior using the embedded element method
Gömülü eleman yöntemiyle doğrusal olmayan malzeme davranışı gösteren kompozit malzemelerin mekanik davranışının modellenmesi
ALP ŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ SABUNCUOĞLU
- Değişen oranlarda grafen nanoplaka ile katkılandırılan ZrC-TiC-%1CNT kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of ZrC-TiC-1%CNT composites with additional variant amounts of gnp prepared by spark plasma sintering method
MUSTAFA YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Rheological properties of calcite filled polypropylene random copolymer composites
Kalsit katkılı polipropilen rastgele kopolimer kompozitlerin reolojik özellikleri
EMRE KISASÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. F. SENİHA GÜNER
- A two-step computational homogenization approach for determination of elastic constants of hybrid composites
İki basamaklı hesaplamalı homojenleştirme yaklaşımı kullanarak hibrit kompozitlerin elastik sabitlerinin saptanması
MUSA BATIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES