A comparative study of the fitting performance of hyperelastic constitutive models
Hiperelastik bünye modellerinin eğri uydurma performanslarının karşılaştırılmalı analizi
- Tez No: 596555
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 243
Özet
Son yıllarda hiperelastik malzemeler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür malzemelerin moleküler yapısı ve gerilim-gerinim tepkisi üzerine çalışmalar 1940'lı yıllara dayanmaktadır. 1940'lardan yana birçok araştırmacı farklı yükleme senaryoları altında hiperelastik malzemelerin tepkisini temsil etmek adına çeşitli malzeme modelleri geliştirmiştir. Genel olarak fenomenolojik ve mikromekanik tabanlı malzeme modelleri, modelleme aşamalarında dikkate alınan iki ana kategoridir. Hiperelastik malzeme modelleri arasında mikromekanik tabanlı ag modellerinin, fenomenolojik modellere kıyasla yüksek performans ve güvenilirlige sahip olduğu bilinmektedir. Farklı yükleme durumları altındaki mevcut deneysel verilerin sayısı, bu yüklemeler esnasında malzemenin ulaştıgı maksimum uzama seviyesi ve dolgu katkı maddelerin oranı, teknik kauçuk analizi için uygun modelin seçiminde önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, iyi tanımlanmış bir hiperelastik malzeme modelinin fiziksel olarak yorumlanabilir ve minimum parametre sayısına sahip olması gerekmektedir. Son yıllarda, hiperlastik malzeme modellerinin sayısında artış gözlenmektedir. Bu artış sebebiyle, malzeme modelleri arasında kıyaslama yaparak uygun modelin seçilmesi, bu alanda çalışan araştırmacılar için önem arz etmektedir. Literatürde bu tür malzeme modellerinin güçlü ve zayıf yönlerini inceleyen çok sayıda degerlendirme makalesi mevcuttur, bu da belirli bir analize uygun farklı malzeme modelleri arasında seçim ve karar almanın önemini ortaya koymaktadır. Bu çalışmada, 40 hiperelastik malzeme modelinin en iyileme ve egri uydurma performansı sunulmuştur. Bu modellerin degişkenlerini elde etmek amacıyla genetik algoritma kodu geliştirilmiştir. Genetik algoritma aracılıgıyla elde edilen sonuçlarının iylemesi ise MATLAB'ın FMINCON yardımcı programı kullanılarak elde edilmiştir. Parametre optimizasyonu sırasında, tek eksenli, eşit-çift eksenli, saf kayma ve çift eksenli çekme yükleri için dört farklı veri seti dikkate alınmıştır.
Özet (Çeviri)
Hyperelastic materials are widely used over the last decades. Studies on molecular structure and stress-stretch response of such materials goes back to 1940. Since then, many researchers have developed various material models to represent the response of hyperelastic materials undergoing different loading scenarios. Generally phenomenological and micromechanically based material models are the two main categories considered during the modeling steps. Among the hyperelastic material models micromechanically based network models are known to have high performance and reliability over the purely phenomenological models dealing with the analysis of unfilled rubber. Number of available experimental data sets under different loading cases, maximum stretch level reached by each loading case, and additives with percentage of fillers, on the other hand, play an important role choosing the appropriate model for further analysis of technical rubber. Therefore, a well defined hyperelastic material model should have physically interpretable and minimum number of parameters. During the last decades number of hyperelastic material models has been increased, therefore, comparison among the material models and choosing an appropriate one turns to be crucial factor for researchers of the field. One may access to large number of review papers comparing strength and weakness of constitutive material models, implying the importance of making decision between different types of constitutive models suiting the specific analysis. In this study, fitting performance of 40 hyperelastic material models has been presented. In order to obtain parameters for each constitutive model a genetic algorithm is developed. Further improvement of the results are achieved using FMINCON utility of MATLAB. Four set of distinct and well known data for uniaxial tensile, equi-biaxial, pure shear, and biaxial tension loads has been considered during parameter optimization.
Benzer Tezler
- A comparative study of anisotropic hyperelastic models of biological soft tissues
Biyolojik yumuşak dokuların anizotropik hiperelastik yapısal modellerinin karşılaştırmalı bir çalışması
ALP KAĞAN AÇAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
- Recognition and classification of human activities using wearable sensors
Giyilebilir duyucularla insan aktivitelerinin algılanması ve sınıflandırılması
ARAS YURTMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. BİLLUR BARSHAN
- Measurements-based system identification of gas turbine generator
Gaz türbini jeneratörünün ölçüm esasına dayalı sistem tanımlaması
AMEER H. SABRY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HABIB GHANBARPOURASL
- Kalıcı mıknatıslı senkron motorun farklı gözlemleyici tabanlı sensörsüz alan yönlendirmeli kontrol yöntemlerinde donanım ve yazılım bileşenlerinin işletme başarımına etkilerinin tespiti
Determination of the effects of hardware and software components on operational performance for different observer-based sensorless field oriented control methods of permanent magnet synchronous motor
MUHAMMET CEMAL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Prefabrike yuvalı temelin dış yükler altındaki davranışının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
METİN AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN AYDOĞAN