Değişken katılığa sahip katmanlı delikli kompozit plakların düşük hızlı darbe etkisi altında dinamik davranışının modellenmesi, analizi ve optimizasyonu
Design, analysis and optimization of dynamic behavior of variable stiffness laminated composite plate with hole under low velocity impact effect
- Tez No: 774574
- Danışmanlar: PROF. DR. TUNCAY KARAÇAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Güncel mühendislik uygulamalarındaki ürünlerin tasarım süreçlerinde kompozit malzemeler, üstün ve esnek mekanik özelliklerinden dolayı günümüzde sıkça kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle, yüksek mekanik özellik ve hafif tasarım istenilen uçak endüstrisinde kompozit malzemeler birçok yerde kullanılmaktadır. Son yıllarda, kompozit malzemelerin performanslarını arttırabilmek için eğrisel olarak serilen fiberler kullanılarak oluşturulan, değişken katılıklara sahip kompozit malzemeler çalışılmaya başlanmıştır. Değişken katılık sayesinde tasarımcılar, daha iyi mekanik özelliklere sahip ve ağırlık tasarrufu sağlayan kompozit malzemeler ile istenilen gereksinimleri karşılayabilmektedirler. Bu tez çalışmasında, düşük hızlı darbe etkilerinin, değişken katılığa sahip delikli kompozit plakalar üzerinde oluşturduğu dinamik davranış sonlu elemanlar modeli yöntemi ile incelenmiştir. Bu amaçla, elyafların konuma bağlı serim açısı bilgilerinin elde edilebilmesi için Python programlama dili kullanılarak kod geliştirilmiştir. Elde edilen serim bilgileri Ansys ACP modülü yardımı ile sonlu elemanlar modeline aktarılmıştır. Oluşturulmuş olan sonlu elemanlar modellerinin, literatürde var olan çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılarak doğrulamaları yapılmıştır. Plakaların modal karakteristiklerinin daha iyi anlaşılabilmesi için değişik delik çapı değerlerine sahip plakalar ile modal analizler yapılıp, sabit katılığa sahip plakaların modal karakteristikleri ile karşılaştırılmıştır. Daha sonrasında düşük hızlı darbe yükü altındaki değişik delik çaplarına sahip plakaların analiz modelleri oluşturulduktan sonra, iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, düşük hızlı darbe yükü altında, değişken katılığa sahip plakarın orta nokta yer değiştirme değerleri sabit katılıklı kompozitlere göre daha az olduğu görülürken delik çapı büyüdükçe yer değiştirmeninde arttığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Composite materials have started to be used frequently in the design processes of products in current engineering applications due to their superior and flexible mechanical properties. Especially, composite materials are used in many places in the aircraft industry, where high mechanical properties and light design are desired. In recent years, variable stiffness composite materials, which are formed using curvilinear fibers, have been studied to increase the performance of composite materials Variable stiffness allows designers to meet the desired requirements with composite materials with better mechanical properties and weight savings. In this thesis, the dynamic behavior of low-velocity impact effects on perforated variable stiffness composite plates has been investigated using the finite element model method. For this purpose, a code has been developed using the Python programming language to obtain the position-dependent laying angle information of the fibers. The resulting layout information was transferred to the finite element model with the help of the Ansys ACP module. The finite element models were validated by comparing them with the results of the studies available in the literature. In order to better understand the modal characteristics of the plates, modal analyses were performed with plates with different hole diameter values and compared with the modal characteristics of plates with constant stiffness. Afterward, analysis models of plates with different hole diameters under low-velocity impact load were created, and improvement studies were carried out. When the results were examined, it was observed that the midpoint displacement values of the plates with variable stiffness were lower than composites with constant stiffness, under low-velocity impact load, while the displacement increased as the hole diameter increased.
Benzer Tezler
- Değişken katılıklı katmanlı kompozit plakların patlama yükü altında dinamik davranışının modellenmesi, analizi ve optimizasyonu
Modeling, analysis and optimization of the dynamic behavior of variable stiffness composite plates under blast load
ERAY VARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY KARAÇAY
- Design, analysis and verification of conventional and non-conventional cylindrical cfrp composite shell with optimized cutout under the effect of combined loading
Üzerinde kesitler olan geleneksel ve geleneksel olmayan silindirik karbon fiber kompozit polimer kabuğun bileşik yükleme altında tasarım, analiz ve doğrulanması
MANSUR ÇELEBİ
Doktora
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. ZAFER GÜRDAL
- Design and optimization of variable stiffness composite structures modeled using Bézier curves
Bézier eğrileriyle modellenen değişken katılıklı kompozit yapıların tasarımı ve optimizasyonu
ONUR COŞKUN
Doktora
İngilizce
2022
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Meteorolojik değişkenlerin elektrik tüketimi üzerindeki etkisi
Effects of meteorological variables on electricity consumption
BEYTİYE DERYA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. HÜSEYİN TOROS
- Development of automobile chassis parts via aluminum extrusion and sand casting technology
Otomobil şasi parçalarının alüminyum extrüzyon ve kum döküm yöntemi ile geliştirilmesi
ONUR DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KALKANLI