Geri Dön

Finite element analysis of elastomeric bearings under compression and shear loading

Elastomerik izolatörlerin sonlu eleman analizleri

PDF İndir

  1. Tez No: 652215
  2. Yazar: MERT CAN AYNUR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEBNEM ÖZÜPEK PODNOS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Elastomer mesnetler yaygın olarak bina ve köprülerin deprem yalıtımında kullanılır. Elastomer yalıtıcılar kauçuk ve çelik tabakalarından oluşabileceği gibi yalın kauçuktan da oluşabilir. Bu tezde, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yalın kauçuk yalıtıcıların ve kauçuk-çelik kompozit yalıtıcıların global ve lokal davranışlarının belirlenmesi çalışılmıştır. Sonlu elemanlar modeli oluşturulurken, kauçuk ve çeliğin mekanik davranışlarının doğru modellenmesi dikkate alınmış ve doğrusal olmayan geometrik davranışa uygun formülasyon kullanılmıştır. Kauçuk için literatürdeki deney verileri kullanılarak hiperelastik ve viskoelastik malzeme modelleri oluşturulmuştur. Çelik ise elastik-plastik malzeme modeli ile temsil edilmiştir. Oluşturulan sonlu elemanlar modeli kullanılarak, kauçuk viskoelastisitesi, kauçuk sıkıştırılabilirliği ve şekil faktörünün yalıtıcının global davranışı, örneğin düşey kuvvet, düşey rijitlik, yatay kuvvet, yatay rijitlik, üzerine etkileri statik analizlerle çalışılmıştır. Ek olarak, uygulanan yük miktarı ve sürtünmenin yalıtıcının lokal davranışı üzerine etkileri statik analizlerle çalışılmıştır. Yarı statik analizlerde, yükleme hızı ve kauçuk sıkıştırılabilirliğinin çözümlere etkisi belirlenmiştir. Statik analizler için örtük entegrasyon, yarı statik analizler için belirtik entegrasyon kullanılmıştır. Bu tezde sunulan hesaplamalı yaklaşımlar çoğu bina ve köprü yalıtıcı analizleri için uygulanabilir. Gelecek çalışmalarda basma yükü ile beraber çevrimsel kayma yükleri de hesaba katılabilir.

Özet (Çeviri)

Elastomeric bearings are widely used as isolators for buildings and bridges. Elastomeric bearings may be either stratified structures with repeated parallel layers of rubber and steel or plain rubber. This thesis focuses on computational approaches to evaluate global and local responses of plain rubber bearings and rubber-steel composite bearings which are subjected to either compression load or combination of compression and shear loads. During the development of the finite element model, accurate representation of the mechanical behavior of elastomer and steel, and geometric nonlinearities were addressed. Hyperelastic and viscoelastic material models for rubber were constructed using a set of test data available in the literature. The steel was represented with an elastoplastic material model. Using the developed finite element model, the effects of the rubber viscoelasticity, rubber compressibility and the bearing shape factor on the global response, i.e. vertical force, vertical stiffness, horizontal force, and horizontal stiffness, were studied in static analysis. In addition, the effects of magnitude of the applied load and friction on the local response of the bearing were studied in static analysis. For quasi-static analysis, the effects of the applied loading rate and compressibility of rubber on the predictions were determined. Implicit time integration for static analysis and explicit time integration for quasi-static analysis were used. The computational approaches presented in this thesis may be applied to the analysis of most isolators for buildings and bridges. Future studies may take into account cyclic shear loads along with compression load.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    794380

    Finite element analysis of elastomeric bearings under cyclic shear loading

    Elastomer izolatörlerin çevrimsel kesme yüklemeleri altında sonlu eleman analizleri

    BERKAY BİÇER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Deprem MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. ŞEBNEM ÖZÜPEK PODNOS

  2. Tez No

    596926

    Investigation of elastomeric bearings' behavior under fatigue loading

    Elastomerik mesnetlerin yorulma yüklemesi altındaki davranışlarının incelenmesi

    KADİR EKŞİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR

  3. Tez No

    55774

    Prefabrike kolon kiriş birleşiminin elastik dönme redörünün hesabı

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA ÇOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. GÜLAY GÜLTEN

  4. Tez No

    285708

    Development of a new seismic isolator named 'ball rubber bearing'

    Bilyeli kauçuk mesnet olarak adlandırılan yeni bir sismik izolatörün geliştirilmesi

    CENAN ÖZKAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Deprem MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞURHAN AKYÜZ

    YRD. DOÇ. DR. ALP CANER

  5. Tez No

    444219

    Mevcut bir demiryolu köprüsünün deprem performansının doğrusal olmayan yöntemlerle incelenmesi

    Seismic performance evaluation of existing railway bridge by nonlinear analysis methods

    OGÜN ERBAY ONAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULLAH NECMETTİN GÜNDÜZ

Geri Dön