Geri Dön

Numerical modelling of failure in 3D quasi-brittle unreinforced structural components

3 boyutlu yarı gevrek donatısız yapısal elemanlarda göçmenin sayısal modellenmesi

  1. Tez No: 741889
  2. Yazar: BEKİR KAÇMAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İZZET ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Beton tüm Dünya'da en yaygın olarak kullanılan ve yarı gevrek davranış gösteren yapı malzemelerinden biridir. Bu yoğun kullanım nedeniyle beton ve betonarme yapısal elemanların sayısal göçme analizlerinin başarılı şekilde yapılması büyük önem arz etmektedir. Bu amaçla, çatlakları farklı yöntemler kullanarak temsil eden birçok teknik ortaya konulmuştur. Ayrıca üç boyutlu yapısal elemanların analizi için başarılı eleman formülasyonlarının geliştirilmesi de oldukça önemlidir. Bu nedenle son yıllarda birçok formülasyon geleneksel Lagrange elemanlarına alternatif olarak öne sürülmüştür. Bu tezde, lokalize olan örtük gradyant hasar yaklaşımı ve izogeometrik eleman formülsayon birleşiminin üç boyutlu yarı gevrek donatısız yapısal elemanların modellenmesinde ne derece başarılı olabileceği ele alınmıştır. Bahsedilen 10 düğüm noktalı Bézier dört yüzlü eleman formülasyonu Abaqus sonlu elemanlar yazılımı içerisine UEL altyordamı (User ELement subroutine : kullanıcı tarafından tanımlanan eleman altyordamı) yardımıyla entegre edilmiştir. Bu entegrasyon sıkıştırılamazlık limitine çok yakın doğrusal elastik ve elasto-plastik davranışa sahip iki adet problem ile sınanmıştır. Kontrol sonrası entegrasyonu yapılan elemana lokalize olan gradyant tipi örtük hasar modeli eklenmiştir. Ortaya çıkarılan iki alanlı bu eleman formülasyonu ile birleşik eğilme ve burulma etkisi altında karmaşık çatlak oluşumları içeren üç boyutlu deneysel çalışmalar analiz edilmiştir. Nümerik sonuçlar ile elemanın performansı hem kuvvet-yer değiştirme hem de çatlak gelişimleri açısından deneysel çalışma sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Concrete has been one of the most commonly used modern structural material with quasi-brittle response. Because of its wide usage, numerical prediction of crack path and failure of structural components made of concrete and reinforced concrete has a great importance. To achieve this goal, a wide range of techniques have been introduced by treating fracture differently. In addition, the development of successful element formulations in analysis of 3D structural components has also been an active research topic. Several formulations have been proposed as an alternative to the conventional Lagrangian elements in recent years. In this thesis, localizing implicit gradient damage model and an isogemetric tetrahedral element are combined to investigate failure of 3D quasi-brittle unreinforced structural components. 10 noded Bézier tetrahedral element is implemented to commercial finite element software Abaqus through user defined element subroutine, UEL. The implementation is validated by using two benchmark problems with nearly incompressible linear elastic and elasto-plastic material behaviors. After validating the implemented element, the formulation is extended such that localizing implicit gradient damage model is embedded within the isogeometric element formulation. Resulting two field formulation is tested on 3D experimental studies that exhibit complex fracture propagation due to combined torsional and bending moments. The sufficiency of the implemented two field formulation is verified by comparing obtained results with the experimental ones in terms of both force versus displacement responses and resulting crack paths.

Benzer Tezler

  1. Deprem yükleri altında yığma duvarların dayanımı ve takviyesi

    Başlık çevirisi yok

    A.TUĞRUL BOZDOĞANGİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN BODUROĞLU

  2. Kompozit kiriş bileşenlerinin gerilme analizi

    Stress analysis of composite beam components

    LOKMAN IŞIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENOL ATAOĞLU

  3. Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques

    Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi

    KADİR GÜNAYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE

  4. On the selection of material model for the 3d printed plastics

    Üç boyutlu yazıcı kullanılarak elde edilen plastikler için malzeme modeli seçimi

    BERİKA YORULMAZLAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ

  5. Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı

    Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)

    ÇİGDEM KARATAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK