Nonlinear analysis of shells of revolution
Dönel kabukların lineer olmayan analizi
- Tez No: 76072
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ AKKAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Bu çalışmada simetrik kenar yükü veya deplasmanlara maruz kalan basık küresel kabuklar için değişik kabuk parametreleri ve sınır durumları göz önüne alınarak, burkulmada vurgu instabilitesini oluşturan davranışlar araştırılmıştır. Daha önce literatürde benzeri olmayan ilginç sonuçlar elde edilmiştir. Çalışmada, lineer olmayan statik ve dinamik analizler için kademeli arttırımlı ardışık yöntemler kullanılarak sonlu eleman bilgisayar programı hazırlanmıştır. Yüklerin kenar deplasmanları olarak uygulanmasının en ilginç örneği, iki metal takke araşma yerleştirilen piezo-elektrikli ince seramik levhadan oluşan metal-seramik kompozitlerde rastlanmaktadır. Metal kabuklar, siramikteki yatay hareketi büyüterek, dik yönde eksenel bir harekete dönüştürür ve uygular. Bu çeşit metal-seramik kompozitler, balık arama, hidrofon, iticiler ve integre algılama ve titreştirme özelliği olan aygıtlarda kullanılmaktadır. Sayısal çalışmada burkulma durumunda ileri yada geri atlamanın mümkün olduğu, çok değişik durumlar için değişken kabuk parametreleri, şuur durumları, özellikle basık kabuğun tepesinde boşluk veya delik olma durumunda, statik ve dinamik yükler allında incelenmiştir.Dinamik yükler, zaman uzayında sonsuz süreli basamak yükü, ve frekans uzayında sinüs tipi sonsuz süreli yüklemeler olarak uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar yukarıda bahsedilen aletlerin tasarımında uygulandığında mekanizma sonucu büyüyen deplasmanların hesaplanması gerekecektir. Bu konudaki sonuçlar tezde grafik halinde sonulmuştur. Dönel kabuklar için burkulmada deplasmandaki vurgu instabilitesini adım adım hesaplayan sayısal bir model geliştirilmiştir. Seramikteki yatay deplasmanların doğuracağı hareket dikeyine büyük deplasmanlara, o da basık kabukta vurgu instabilitesine neden olabilmektedir. İki ayrı yöntem bir araya gelmesiyle, eksenel deplasmanların ve sonuçta aygıtın ürettiği kuvvetin büyümesinin sağlanabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In the present study, the snap-through buckling behaviour of axisymmetric spherical shells subjected to axisymmetric horizontal edge load or edge displacement for various shell parameters and various boundary conditions has been investigated. Interesting results, which seem not to have been reported previously, have been obtained. A finite element computer code using incremental iterative techniques for nonlinear static and dynamic analysis has been developed during the course of study. An exciting application of edge displacement type of loading is seen in metal - ceramic composite transducers developed by sandwiching a piezoelectric (PZT) ceramic between two metal end caps. The metal end caps serve as mechanical transformers for converting and amplifying the lateral displacement of the ceramic into an axial motion normal to the metal cap. Such metal - ceramic composites are utilized as fish finders, hydrophones, actuators, and transducers with integrated sensing and actuating functions. In our numerical search, we have observed that, for the problem under consideration, snap-through and snap-back buckling is possible for a wide range of shell parameter under static and dynamic loadings and various boundary conditions especially when the shallow spherical cap has an opening at the apex.Dynamic loading has been performed in the time domain for a step loading with infinite duration and in the frequency domain for a sinusoidal loading with infinite duration in time. As far as the possible application of these findings in transducer design is concerned, it is necessary to obtain the displacement amplification and the blocking or generative force for various material and geometric properties. The numerical results are presented in graphical forms. The aim here is to present the development of a mathematical and numerical model of shallow shells of revolution which may undergo snap- through buckling as a result of the radial displacement of the circular boundary. Thus, the basic principles behind reverse buckling discs and piezoelectric ceramic - metal end cap composites will be unified. The radial motion of the ceramic will be converted into flextensional motion creating large displacements which may result in a snap-through buckling. This novel unification of the two concepts is believed to improve the axial displacement amplification and the generative force of the actuator.
Benzer Tezler
- Nonlinear static and dynamic analysis of shells of revolution
Dönel kabuk yapıların nonlineer statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi
ÖZGÜR KALBARAN
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN KURTARAN
- Sonlu şekil değiştirme ve/veya sonlu dönme yapan yüzeysel taşıyıcı sistemlerin teorik ve sayısal analizi
Theoretical and numerical analysis of shells of revoluation undergoing finite strains and/or finite rotations
AYŞE ERDÖLEN KOÇAK
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. R. FARUK YÜKSELER
- Sezyum atomik gaz hücresinin yüksek çözünürlüklü spektroskopisi
High resolution spectroscopy of resonance cesium atomic gas cell
BERFİN MUHLİSE CAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMET AKTAŞ
DOÇ. DR. RAMİZ HAMİD
- İstanbul neojen kilinin şişme davranışına ön konsolidasyonunun minerolojik özelliklerinin ve çevresel faktörlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
S.NİLAY KESKİN
- Sismik yükler etkisindeki silindirik tanklarda mod süperpozisyonu yönetimi ile sıvı yapı etkileşimi problemlerinin çözümü
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA SAATÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTAÇ ERGÜVEN