Definition and validation of hyperelastic material using finite element hyperelastic models
Sonlu eleman hiperelastik modeller kullanılarak elastomerin tanımlanması ve doğrulanması
- Tez No: 712322
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Elastomerler, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan bir malzeme olup inşaat, elastomerleri farklı yapı elemanlarında kullanan endüstrilerden biridir. Hiperelastik elemanlar üzerinde yapılan fiziksel testler genellikle zaman ve özel ekipman gerektirir, bu nedenle bu tip elemanlar için sonlu eleman modeller oluşturmak daha pratik olacaktır. Bu elemanların farklı yükler altındaki davranışlarını incelemek için, doğrusal olmayan hiperelastik davranışı doğru bir şekilde tahmin etmek için doğru bir gerinim potansiyel enerji fonksiyonu (SPEF) seçilmelidir. Bu araştırma, sismik yatay kuvvetlere direnmek için orijinal olarak yapı temelinde kullanılan elastomerik yatak numunesinde kullanılan kauçuk elastomer için en doğru hiperelastik modeli tanımlamayı ve seçmeyi amaçlamaktadır. Hiperelastik modelleri tanımlamak için gerekli olan deneyler yapıldı ve farklı hiperelastik modeller için gerinim enerjisi fonksiyonunu değerlendirmek için Sonlu elemanlar yazılımı kullanıldı. Bu tip kauçuğa uyan en iyi modeli bulmak için altı farklı hiperelastik model arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Doğru modeli seçmek için eğri uydurma yöntemi kullanıldı. Birden fazla modelle bu öğe davranışının doğru bir tahminini verdi. Bu farklı davranışlar altında simülasyon tahmininin geçerliliğini kontrol etmek için elastomerik çift tesirli kesme numuneleri üzerinde iki fiziksel doğrulama testi (Çift tesirli kesme) de gerçekleştirilmiştir. Her ikisi de deneysel sonuçla en iyi eğri uyumuna sahip olduğundan, çift tesirli kesme testini simüle etmek ve doğrulamak için polinom ve Ogden modelleri seçilmiştir. Polinom formu, çift tesirli kesme testi modellemek için en doğru seçim olup ve sonlu eleman simülasyonu, eğri uydurma ve hata yüzdesi açısından numune davranışını en doğru tahmin ettiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Elastomers are a commonly used material in various industries, constructions are one of the industries that use elastomers in different structural elements. Physical tests on hyperelastic elements generally required time and special types of equipment, therefore it will be more practical to create digital models for this type of element. To study these elements' behavior under different loads, a correct strain potential energy function (SPEF) should be selected to predict the nonlinear hyperelastic behavior accurately. This research aims to define and select the most accurate hyperelastic model for rubber elastomer used in an elastomeric bearing sample, which is originally used on structure foundation to resist seismic horizontal forces. The required experiments to define hyperelastic models were performed, Finite element software was used to evaluate strain energy function for different hyperelastic models. Comparisons were made between six hyperelastic models to find the best model that can fit this type of rubber. Curve fitting method was used to select the accurate model. Multiple models gave an accurate prediction of this element behavior. Two physical validation tests (Double Shear) were also performed on elastomeric double shear specimens to check the validity of simulation prediction under these different behaviors. Polynomial and Ogden models were selected to simulate and validate the double shear test since both had the best curve fit with the experimental result. Polynomial form was the best choice to model double shear test and the finite element simulation showed an accurate prediction for specimen behavior in terms of curve fitting and error percentage.
Benzer Tezler
- Tabakalı bir hiperelastik yarım uzayda nonlinear yüzey sh dalgalarının yayılması
Propagation of nonlinear surface sh waves in a layered hyperelastic half-space
HALİL İBRAHİM VAR
Doktora
Türkçe
1997
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEVLÜT TEYMÜR
- A multiobjective optimization toolbox development for parameter identification of elastomers
Elastomerlerin parametrelerinin tanımlanması için çok amaçlı bir eniyileme programı geliştirilmesi
TANYEL TEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
- Design and validation of an autonomous park systemconcept based on customer clinic
Kullanıcı odaklı otonom bir park sistemi tasarımı vevalidasyonu
ONUR ÖKSÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FUAT ERGENÇ
- Kobilerin yaptıkları işbirliklerinin ve aldıkları desteklerin inovasyon yetenekleri ve performansları üzerindeki etkileri
The effects of cooperation and support networks on innovation capability and performance of smes
EYÜP ÇALIK
Doktora
Türkçe
2016
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FETHİ ÇALIŞIR
- A data-driven requirement elicitation system for pre-project stage
Ön proje aşaması için veriye dayalı gereksinim belirleme sistemi
EKREM BAHADIR ÇALIŞKAN
Doktora
İngilizce
2022
MimarlıkOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KORAY PEKERİÇLİ