Geri Dön

Vibration analysis of composite laminated shells using 2D spectral Chebyshev method and lamination parameters

2B spektral Chebyshev yöntemi ve laminasyon parametreleri kullanılarak kompozit kabukların titresim analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 680410
  2. Yazar: PEIMAN KHANDAR SHAHABAD
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR BEDİZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Bu çalısma, katmanlı kompozit yapıların dinamiklerini dogru ve verimli bir sekilde tahmin etmek için bir modelleme yöntemi sunmaktadır. Hareket denklemleri, birinci dereceden kayma deformasyon teorisi kinematik denklemleri ve Hamilton ilkesi kullanılarak elde edilmistir. Enerji tabanlı bu yöntemde, yapının gerinim enerjisini ifade etmek için düzlem içi ve egilme laminasyon parametrelerinden faydalanılmıstır. Hareket denklemini çözmek için Chebyshev polinomlarına dayalı iki boyutlu bir spektral yaklasım gelistirilmistir. Gelistirilen yöntemin performans analizi için düz paneller, kavisli kabuklar, kesik konik kabuklar ve sandviç paneller dahil olmak üzere çesitli çalısmaları incelenmistir. Yöntemin dogrulugunun tespiti için dogal frekans ve kritik burkulma yükleri sonlu elemanlar yöntemi ile bulunanlarla karsılastırılmıstır. Karsılastırmalar sonucu aynı hassasiyetteki sonuçların en az 100 kat daha hızlı elde edilebildigi gözlemlenmistir. Sunulan çözüm yönteminin hesaplama performansından yararlanmak için, bir kabuk geometrisinin temel frekansını en üst düzeye çıkarmak için bir istifleme dizisi eniyilemesi (optimizasyonu) gerçeklestirilmistir. Bulunun optimum konfigürasyona (optimize edilmis laminasyon parametrelerine) karsılık gelen fiber açıları bulunmustur. Ayrıca, temel dogal frekans maksimizasyonuna dayalı olarak optimize edilmis laminasyon parametreleri (ve fiber açıları) üzerinde geometrinin etkisini araştırmak için bir parametrik analiz yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

This study presents a modeling approach to accurately and efficiently predict the dynamics of laminated composite structures. The governing equations are derived based on the first-order shear deformation theory kinematic equations following the Hamilton's principle. To express the strain energy of the shells, in-plane and bending lamination parameters are used. A two-dimensional spectral approach based on Chebyshev polynomials is implemented to solve the governing equations. The developed framework including the spectral Chebyshev approach and lamination parameters results in an accurate and computationally efficient solution method. To demonstrate the performance of the presented solution approach, various case studies including straight panels, curved shells, truncated conical shells, and sandwich panels are investigated. The benchmarks indicate that the calculated non-dimensional natural frequencies and critical buckling loads excellently match the results found using finite element method and the simulation duration can be decreased by 100 folds. To leverage the computational performance of the presented approach, a stacking sequence optimization is performed to maximize the fundamental frequency of shell geometry, and the corresponding fiber angles are retrieved from the optimized lamination parameters. Furthermore, a parametric analysis is performed to investigate the effect of geometry on the optimized lamination parameters (and fiber angles) based on fundamental natural frequency maximization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    136513

    Katmanlı kompozit dikdörtgen plakların burkulma ve titreşim analizi

    Buckling and vibration analysis of laminated composite rectangular plates

    METİN AYDOĞDU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Makine MühendisliğiTrakya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. TANER TIMARCI

  2. Tez No

    39799

    Bir helikopter rotor palasının kompozit malzeme kullanılarak sonlu elemanlar metodu ile dizaynı

    A Helicopter rotor blade design from composite material using finite element method

    HALİM ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Y.DOÇ.DR. TEMEL KOTİL

  3. Tez No

    244202

    Tabakalı kompozit plakların ve silindirik sığ kabukların serbest titreşim analizi

    Free vibration analysis of laminated composites plates and cylindrical shallow shells

    ALİ DOĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. H. MURAT ARSLAN

  4. Tez No

    904405

    Vibration and damping analyses of variable curved composite sandwich beams and shells by the differential quadrature method

    Değişken eğriliğe sahip kompozit sandviç kirişler ve kabukların diferansiyel kareleme yöntemi ile titreşim ve sönüm analizleri

    AHMET GÖKAY ÖZTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTAÇ ARIKOĞLU

  5. Tez No

    332869

    Darbe yükü etkisindeki sandviç plağın dinamik davranışının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

    Investigation of dynamic response of the sandwich plate subjected to the impact load experimantally and numerically

    NAMIK KEMAL ALPAYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİT S. TÜRKMEN

Geri Dön