Geri Dön

Kademeli nano kiriş titreşimlerinin yerel olmayan elastisite teorisine göre incelenmesi

Investigation of stepped nano beam vibrations according to nonlocal elasticity theory

PDF İndir

  1. Tez No: 738426
  2. Yazar: MUSTAFA OĞUZ NALBANT
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SÜLEYMAN MURAT BAĞDATLI, DR. ÖĞR. ÜYESİ AYLA TEKİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Kirişler, Nano yapı, Titreşim, Yerel olmayan elastisite, Beams, Nano structure, Vibration, Nonlocal elasticity
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada kademeli nano kirişlere ait titreşimlerin Eringen'in yerel olmayan elastisite teorisine göre incelenmesi ele alınmıştır. Eringen'in yerel olmayan elastisite teorisi, nano ölçekli etkiyi yakalamak için kullanılmıştır. Çalışma kapsamında seçilen kademeli nano yapı Euler Bernoulli kiriş teorisi sınırlarına tabiidir. Kademeli nano kirişin kademe öncesi ve sonrasına ait integro diferansiyel durum denklemleri enerji metotlarından biri olan hamilton prensibi kullanılarak bulunmuştur. Ayrıca durum denklemlerine sönüm ve zorlama terimleri de eklenerek sistemin zorlama altındaki titreşim hareketlerinin de incelenmesi hedeflenmiştir. Daha sonra elde edilen denklemler malzemenin fiziksel yapısından ve boyutlarından bağımsızlaştırmak için boyutsuzlaştırma işlemine tabi tutulmuştur. Boyutsuz durum denklemlerini çözmek için perturbasyon metotlarından biri olan çok zaman ölçekli metot uygulanmıştır. Çözüm iki aşamada ele alınmıştır. İlk aşamada perturbasyon açılımından elde edilen ilk mertebe terimleri lineer problemi oluşturmuştur. Lineer problem çözülmesiyle tabii frekans denklemleri elde edilmiş ve farklı şartlar için ilk üç mod değerleri bulunarak tablolar halinde sunulmuştur. İkinci aşamada ise perturbasyon açılımının ikinci mertebesinin çözümü yapılmış ve bu çözümden lineer problemin düzeltmeleri olarak nonlineer terimler ortaya çıkmıştır. Nonlineer terimlerin doğal frekanslara etkileri farklı şartlar için hesaplanmıştır. Zorlama frekansının sistemin doğal frekansına yakın olduğu baskın rezonans durumu ele alınmış ve kararlılık analizi yapılmıştır. Çalışmada temel olarak kirişin nano boyutta ve kademeli olması durumlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda araştırmanın bulguları elde edilirken nano ölçekli etkiyi yakalamak için çeşitli yerel olmayan parametre değerleri ve kademe etkisini yakalamak için ise farklı kademe yarıçap oranları ve kademe yerleri için kirişe ait 1. Mod değerlerine karşılık gelen frekans-tepki ve nonlineer frekans-genlik eğrileri elde edilmiştir. Titreşim analizi sonucu elde edilen verilerin doğruluğunu güçlendirmek amacıyla, literatürde bulunan Eringen'in yerel olmayan elastisite teorisi ile yapılan nano kiriş ve diğer klasik kiriş teorileri ile yapılan çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, vibrations of stepped nanobeams were investigated according to Eringen's nonlocal elasticity theory. Eringen's nonlocal elasticity theory was used to capture the nanoscale effect. The stepped nanostructure chosen within the scope of the study is subject to the limits of Euler Bernoulli beam theory. The integro differential equations of state of the stepped nanobeam before and after the step were found using the Hamilton principle, which is one of the energy methods. In addition, by adding damping and forcing terms to the state equations, it is aimed to examine the vibration movements of the system under stress. Then, the obtained equations were subjected to nondimensionalization process to make them independent from the physical structure and dimensions of the material. Multi-time scale method, which is one of the perturbation methods, has been applied to solve dimensionless state equations. The solution is considered in two stages. In the first stage, the first order terms obtained from the perturbation expansion formed the linear problem. By solving the linear problem, the natural frequency equations were obtained and the first three mode values for different conditions were found and presented in tables. In the second stage, the solution of the second order of the perturbation expansion was made and nonlinear terms emerged as corrections of the linear problem from this solution. The effects of nonlinear terms on natural frequencies are calculated for different conditions. The main aim of the study is to examine the nano-sized and stepped beams. For this purpose, while the findings of the research were obtained, various non-local parameter values were obtained to capture the nano-scale effect, and frequency-response and nonlinear frequency-amplitude curves corresponding to the 1st Mode values of the beam for different step radius ratios and step locations were obtained to capture the step effect. In order to strengthen the accuracy of the data obtained as a result of vibration analysis, the results of the study were compared with the results of the nano beam study with Eringen's non-local elasticity theory in the literature and with the results of the study with other classical beam theories.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1010336

    Advanced modeling of nonlinear bending behavior in functionally graded graphene nanoplatelet reinforced composite structures

    Fonksiyonel dereceli grafen nanolevha takviyeli kompozit yapılarda doğrusal olmayan eğilme davranışının ileri düzeyde modellenmesi

    İSMAİL ÖNDER KARTAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REHA ARTAN

  2. Tez No

    863765

    Spark plazma sinterleme sisteminde transparan Y2O3 üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of transparent Y2O3 via spark plasma sintering

    ESİN KORKMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ÇINAR ŞAHİN

  3. Tez No

    841995

    Östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerde nano ösferritik yapının üretimi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of nano ausferritic structure in austempered ductile irons

    BURAK NALÇACI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ERDOĞAN

  4. Tez No

    313705

    Conceptual design optimization of a nano-satellite launcher

    Nano-uydular için fırlatma aracının kavramsal tasarım optimizasyonu

    YUNUS EMRE ARSLANTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OZAN TEKİNALP

  5. Tez No

    482323

    Nanoscale and bio-inspired communication techniques for the internet of bio-nano things

    Biyo-nano nesnelerin interneti için nano-ölçekli ve biyolojik-esinli haberleşme teknikleri

    MURAT KUŞCU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN

Geri Dön