Buckling of laminated plates with an elliptical hole
Eliptik delikli tabakalanmış plaklarda burkulma analizi
- Tez No: 77255
- Danışmanlar: PROF. DR. SAMİ AKSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
IV ÖZET Bilimin ve teknolojinin ilerlemesine paralel olarak, bir çok üstün özelliklere sahip olan kompozitler, diğer malzemelere alternatif olarak yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Kompozit bir malzeme iki veya daha fazla malzemenin daha kullanışlı bir form elde etmek için birleştirilmesiyle elde edilir, fakat elde edilen son mamul makro açıdan homojendir. Kompozit malzemeler, yüksek mukavemet, hafiflik, direngenlik, korozyona direnç, yorulma ömrünün uzunluğu, düşük maliyet, termal geçirgenlik gibi özelliklerin istendiği yapılar için idealdir. Kompozit malzemelerden imal edilmiş makina veya yapı elemanları, bakım, onarım yönünden de avantajlıdır. Bu nedenle bir çok üstünlüklere sahip olan fiber takviyeli reçine kompozitleri, uçak sanayinde, uzay taşıtları imalinde ve bunun gibi bir çok yerde kullanılmaktadır. Önceleri saçtan veya ahşaptan yapılan tekneler, yatlar yerlerini cam elyaf takviyeli polyesterden yapılan benzerlerine bırakmaktadırlar. Bu nedenle imalat sanayinde, özellikle uçak ve gemi teknolojisinde, uzay çalışmalarında ve benzeri bir çok makina ve yapı elemanı kompozit malzemelerden imal edilmektedir. Teknolojide çok önemli olan kompozitlerin her yönüyle incelenmesi ve daha ileri kompozitlerin üretilmesi gerekir. Kompozit malzemelerin incelenmesinde önemli bir kriter de burkulmaya karşı dirençleridir. Makina veya yapı elemanı üzerinde gerilme artırıcı değişik geometrik deliklerin bulunması halinde elemanın taşıyabileceği burkulma yükünün incelenmesi oldukça önemli olmaktadır. Bu çalışmada da tek veya iki yönlü statik yüklere maruz eliptik delikli, tabakalanmış kompozit plakların burkulma analizi yapılmıştır. Çalışmanın matematiksel analizi, birinci mertebe kayma deformasyon teorisine ve variasyonel enerji metoduna dayanmaktadır. Kullanılan malzemelerin malzeme sabitleri deneylerden ve litaratürden elde edilmiştir.Problemin çözümünde ise, nümerik çözüm yöntemlerinden biri olan“Sonlu Elemanlar Metodu”kullanılnış olup, dokuz düğümlü izoparametrik dörtgen elemanlardan yararlanılmıştır. Plakanın gerilme analizi yapılarak kritik burkulma yükü için gerilme yığılmaları dikkate alınmıştır. Burkulma yükleri ise, invers-iterasyon metoduyla hesaplanmıştır. Bu çalışma değişik bölümlere ayrılarak incelenmiştir; Bölüm 2 de tabaka ve tabakalarım teorisi anlatılmıştır. Bölüm 3 te burkulmayla ilgili matematiksel formüller belirlenerek sonlu eleman burkulma formülleri incelenmiştir. Bölüm 4 te problemin geometrisi, sınır şartlan ve yükleme şekilleri gösterilmiştir. Bölüm 5 te ise sonuçlar değerlendirilerek önce plak üzerindeki eliptik deliğin kritik burkulma yüküne etkisi, daha sonra eliptik deliğin etkisi incelenmiştir. Bu problemin çözümü için FORTRAN 77 bilgisayar dilinde bir proğram hazırlanmıştır.
Özet (Çeviri)
II ABSTRACT Together with scientific and technological progresses, composites which have plenty of properties have been widely begin to be used as alternative to other materials. Composite material means that two or more materials are combined on a macroscopic scale to form a useful material, but the resulting material is macroscopically homogeneous. The advantages of composites are that the usually exhibit the best qualities of their constituent and often some qualities that neither constituent possesses. Composite materials are ideal for some structural applications where high strength, stiffness, corrosion resistance, fatigue life lightness, conductivity, low cost, etc., are required. It is more easy to repair the machine elements and the structures made of composites. Thus, fiber-reinforced resine composites are widely used in airplane and space industry.lt is necessary that composites which are important in technology are investigated in detail and that more advanced ones are producted. An important criteria for a composite element is, also, resistance to buckling. In cast structures include some geometrical holes which increase the stress, it is consequential to analysis the buckling load that the structural element is subjected. This work deals with buckling analysis of laminated composite plates with elliptical hole; under inplane static loadings (uniaxial or biaxial compression). The first order shear deformation theory and the variational energy method are employed in mathematical formulation. The mechanical properties of the used materials are provided from experimental studies and literatures. Finite element method together with the nine-node Lagrangian quadrilateral isoparametric element is used for finding critical loads. The principal idea of isoparametric finite element formulation is to achieve the relation between the element displacements at any point and the element nodal point displacements directly through the use ofIII interpolation functions. This study is examined in some chapters; laminate and lamination theory are presented in Chapter 2. In Chapter 3, first buckling analysis mathematical formulations then finite element buckling formulations are introduced. The geometry of the problem, boundary conditions and loadings are defined in Chapter 4. In Chapter 5 where results are evaluated first the effects on critical load by the elliptic hole are investigated then the effects on critical load by the elliptical holes are investigated. A computer program in FORTRAN 77 language to evaluate critical buckling loads has been developed. This program can be used to solve similar problems.
Benzer Tezler
- Buckling of laminated plates with elliptical holes
Başlık çevirisi yok
MURAT KISA
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR SAYMAN
- Stacking sequences optimization of the anti-buckled laminated composites considering various failure criteria
Çeşitli kırılma kriterleri gözetilerek burkulmayan tabakalı kompozitlerin tabaka dizilimlerinin optimizasyonu
MEHMET UMUT SÖYLEYİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. H. SEÇİL ARTEM
- Buckling of laminated plates with a rectangular hole
Dikdörtgen delikli tabakalanmış plakların burkulması
HAMİT AKBULUT
- Delikli kompozit levhalarda mekanik ve termal burkulma
Mechanical and thermal buckling of laminated plates with holes
SAMİ KAYA
- Delikli ve deliksiz plaklarda burkulma etkilerinin incelenmesi
Investigating of buckling effects in plates with and without hole
KEREM SELEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiZonguldak Karaelmas Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MEHMET FATİH ALTAN