Geri Dön

Computational modeling of rupture in rubbery polymers

Lastiksi polimerlerde yırtılmanın hesaplamalı modellenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 612300
  2. Yazar: BERKAY AKÇÖREN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SERDAR GÖKTEPE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 86

Özet

Elastomerler olarak da bilinen lastiksi polimerler genellikle elastik olmayan deformasyonları da barındıracak şekilde büyük şekil değiştirmeler gösterirler. Üstün mekaniksel, fiziksel ve kimyasal özelliklerinden ötürü, elastomerler araba lastikleri, sismik izolatörler, mekanik membranlar ve contalar gibi endüstriyel uygulamaların oldukça geniş bir yelpazesinde yaygınca kullanılırlar. Bu uygulamalarda hesaplamalı yırtılma kestirimi büyük önem taşır. Bu sebeple, bu tez, büyük deformasyonlarda yüksek derecede doğrusal olmayan malzeme davranışı gösteren lastiksi polimerlerin hesaplamalı yırtılma analizini konu almaktadır. Bu maksatla, lastiksi polimerlerin yırtılmasını doğrusal momentumun korunumu ve çatlak faz alanı değişim denklem lerinin beraber çözüldüğü Faz Alanı yöntemi kullanarak modellenmiştir. İlk denklem mekanik dengeyi ifade ederken, öbürü kauçuğun hasarını kontrol eder. Hasar gören lastiksi polimerin malzeme davranışı, malzemedeki hasarla azalan bozunmanın enerjinin entropik ve hacimsel kısmını ya da enerjinin enerjik ve hacimsel kısmını etkilediği literatürden alınmış olan iki farklı yaklaşımla modellenmiştir. Ayrıca, entropik elastisite için farklı bünye denklemleri göz önünde bulundurulmuştur. Farklı modelleme yaklaşımları, hasar gören lastiksi polimerlerin heterojen deformasyonlarını içeren referans problemlerinin nümerik analizleri vasıtasıyla kıyaslanmıştır.

Özet (Çeviri)

Rubbery polymers, also known as elastomers, can exhibit large deformations that are generally accompanied by inelastic deformations. Owing to their superior mechanical, physical, and chemical properties, elastomers are widely used in a broad range of industrial applications such as car tires, seismic isolators, mechanical membranes, and seals. For these applications, failure prediction is cardinally essential. Therefore, this thesis is concerned with the computational failure analysis of rubbery polymers that exhibit highly non-linear material behavior at large deformations. To this end, we model the rupture of rubbery polymers by using the Phase-Field method, where the conservation equation of linear momentum and the evolution equation for the crack phase-field are solved together. While the former describes the mechanical equilibrium, the latter governs damage evolution in rubber. The material behavior of rubbery polymers undergoing damage is modeled by two distinct approaches taken from literature where the damage-induced degradation in the material affects either the entropic and volumetric part of the energy or the energetic and volumetric part of the energy. Moreover, for the entropic elasticity, distinct constitutive approaches are considered. The different modeling approaches are compared through numerical analyses of benchmark problems involving highly heterogeneous deformations of rubbery polymers undergoing rupture.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    400835

    Approaches to the modeling of inelasticity and failure of rubberlike materials

    Başlık çevirisi yok

    HÜSNÜ DAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    İnşaat MühendisliğiTechnische Universität Dresden

    Yapı Malzemesi Ana Bilim Dalı

    PROF. MICHAEL KALISKE

  2. Tez No

    434275

    Application of computational fluid dynamics to investigate hemodynamics of two types of cardiovascular diseases: Cerebral aneurysm and failure of fontan circulation

    Hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin kardiyovasküler hastalıkların hemodinamik incelemesinde uygulanması: Serebral anevrizma ve fontan dolaşımında bozukluk

    GÖKÇE NUR OĞUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    BiyomühendislikKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KEREM PEKKAN

  3. Tez No

    541876

    Rupture status investigation of patient specific cerebral aneurysms by analysing hemodynamic factors using computational fluid dynamics

    Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak hemodinamik faktörlerin analizi ile hastaya özgü beyin anevrizmalarının yırtılma durumu incelemesi

    GÜLBAHAR MERVE NARİNSES

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ

  4. Tez No

    828264

    Modeling of two-phase blood flow and fluid-structure interactions in cerebral aneurysms

    Serebral anevrizmalarda iki-fazlı kan akışının ve bunun damar duvarları ile etkileşimlerinin modellenmesi

    HAMED PAHLAVANI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR

  5. Tez No

    559943

    O-asetilpeptidoglukan esteraz (APE1) enziminin tepkime mekanizmasının ın silico yöntemlerle aydınlatılması

    Elucidation of reaction mechanism of APE1 enzyme with in silico methods

    ZEYNEP AKSAKAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCAN TÜZÜN

    PROF. DR. FETHİYE AYLİN SUNGUR

Geri Dön