Keyfi eğrilikli kompozit kirişlerin genelleştirilmiş diferansiyel kuadratür metodu ile titreşim analizi
Vibration analysis of arbitrary curvature composite beams by generalized differential quadrature method
- Tez No: 749087
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR DEMİR, DR. MUSTAFA TAŞKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Diferensiyel quadrature yöntemi, Eğri kirişler, Kompozit malzemeler, Titreşim, Differential quadrature method, Curved beams, Composite materials, Vibration
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tasarımlardaki yenilik ve gelişmeler eğrisel kirişlerin, havacılık, inşaat, denizcilik vb. sektörlerde çok daha yaygın bir şekilde kullanılmasına sebep olmuştur. Sahip oldukları üstün özellikler sebebiyle tercih edilen bu yapısal elemanlarda değişken eğrilikler söz konusu olduğunda, çözüm ve geometrik tanımlama ek bir zorluk yaratmaktadır. Bu nedenle, bu yapısal elemanların daha ön tasarım aşamalarındayken gerekli doğal frekans ve mod karakteristiklerini bulmak, bu tür tasarımların dinamik performansını net bir şekilde anlamak için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, çeşitli eğriliklerdeki lamine kompozit kirişlerin tez kapsamında hazırlanan bir kod yardımıyla Genelleştirilmiş Diferansiyel Kuadratür Metodu (GDKM) kullanılarak sayısal analizleri gerçekleştirilmiştir. Matematiksel modeli 1. dereceden kayma deformasyon teorisi kullanılarak oluşturulan derin kalın kirişin, gerinim-yer değiştirme denklemleri yazılırken derinlik teriminin \((1+zk(s))\) etkileri dikkate alınmıştır. Hareket denklemleri ve ilgili sınır koşulları Hamilton prensibi kullanılarak elde edilmiştir. Yarı eliptik kiriş, parabolik kiriş, Tschirnhausen kübik kiriş ve keyfi eğrisel kirişlerin farklı elyaf dizilimleri, yükseklik-açıklık, narinlik ve ortotropi oranlarına göre boyutsuz doğal frekans değerleri ve mod şekilleri araştırılmış ve literatürde bulunan çalışmalar ve sonlu elemanlar analizleri ile doğrulanmıştır. Yakınsama ve doğrulama analiz sonuçları literatüre katkı sağlaması açısından kıyaslamalı olarak verilmiştir. Keyfi eğrisel kirişlerin çeşitli malzeme ve geometrik özelliklerinde meydana gelen değişimin doğal frekanslar ve titreşim modları üzerindeki etkisi parametrik olarak incelenmiştir. Parametrik çalışmalarda yükseklik-açıklık, narinlik ve ortotropi oranlarındaki değişimlerin keyfi eğri üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Innovations and developments in designs of curvilinear beams have led to their widespread use in industries such as aerospace, construction and marine. In the case of variable curvatures in these structural elements, which are preferred due to their superior properties, the solution and geometric definition create an additional difficulty. Therefore, finding the necessary natural frequency and mode characteristics of these structural elements in the preliminary design stages is of great importance for a clear understanding of the dynamic performance of such designs. In this study, numerical analyzes of laminated composite beams of various curvatures were carried out using the Generalized Differential Quadrature Method (GDQM) with the help of a code prepared within the scope of the thesis. The effects of the deepness term \((1+zk(s))\) are taken into account while writing the strain-displacement equations of the deep thick beam whose mathematical model is constructed using the 1st order shear deformation theory. The equations of motion and related boundary conditions are obtained using Hamilton's principle. Different fiber arrays, rise to span, slenderness and orthotropy ratios of semi-elliptical beam, parabolic beam, Tschirnhausen cubic beam and arbitrary curvilinear beams were investigated according to their dimensionless natural frequency values and mode shapes and verified by studies in the literature and finite element analysis. Convergence and validation analysis results are given comparatively to contribute to the literature. The effects of changes in various material and geometric properties of arbitrary curvilinear beams on natural frequencies and vibration modes were parametrically investigated. In parametric studies, the effects of changes in rise to span, slenderness and orthotropy ratios on arbitrary beams were investigated.
Benzer Tezler
- Crafting wooden-framed bioplastic composite panels through a diy materials design approach
Kendin-yap malzeme tasarımı yaklaşımıyla ahşap çerçeveli biyoplastik kompozit panellerin üretimi
DENİZ TÜMERDEM
Doktora
İngilizce
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL
- Biharmonic and biconservative submanifolds of lorentizan space forms
Lorentz uzay formlarının biharmonik ve bikonservatif altmanifoldları
AYKUT KAYHAN
Doktora
İngilizce
2022
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURETTİN CENK TURGAY
- Conserved charges of quadratic curvature gravity theories in arbitrary backgrounds
Eğriliği ikinci dereceden gravitasyon kuramlarında genel uzay-zaman arka-planı için korunan yükler
DENİZ OLGU DEVECİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHTİYAR ÖZGÜR SARIOĞLU
- Euclid ve yarı-Euclid uzaylarının noktasal 1-tipinden Gauss tasvirine sahip alt manifoldları
Submanifolds of Euclidean and pseudo-Euclidean spaces with pointwise 1-type Gauss map
NURETTİN CENK TURGAY
Doktora
Türkçe
2013
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR DURSUN
- 3-boyutlu Öklid uzayında bir eğrinin konum vektörünün belirlenmesi problemine alternatif hareketli çatı yaklaşımı
Alternative moving frame approach to the problem of determination of position vector of a curve in 3-dimensional Euclidean space
GİZEM GÜZELKARDEŞLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MatematikManisa Celal Bayar ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK ŞAHİNER