Development of progressive failure models and their application to open hole composite laminates and wind turbine blades
İlerlemeli hasar modellerinin geliştirilmesi ve delikli kompozit plakalar ve rüzgar türbin kanatlarına uygulanması
- Tez No: 797260
- Danışmanlar: PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 267
Özet
Son yirmi yılda, yük taşıyan hava aracı yapılarında kompozit malzemelerin kullanımı artmıştır. Kompozit malzemeler aynı zamanda, 20 yıllık çalışma ömrü boyunca hasar görmeden aşırı hava koşullarına dayanacak şekilde tasarlanan rüzgar türbini kanatlarında da kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında, tek eksenli ve birleşik yükleme altındaki iki çeşit kompozit yapıda görülen hasarın ana nedeni ve gelişimi incelenmektedir. Tezde üç farklı çalışma sunulmaktadır. İlk çalışma, tek eksenli ve birleşik yük altında kullanılabilen ve bu sebeple geleneksel analitik modellere göre daha avantajlı olan, kuasi-izotropik karbon-epoksi delikli laminatların dayanım tahmininde için önerilen analitik Genişletilmiş Nokta Gerilme Yöntemi (GNGY) hakkındadır. İkinci çalışma, kuasi-izotropik karbon-epoksi delikli çeki laminatların (DÇL) dayanım tahmininde kullanılan sürekli ortam hasar modeli ve kohesifarayüz hasar modelini içeren sonlu eleman modeli hakkındadır. Çalışmada, minimal delaminasyonla gevrek modda kırılan DÇL kompozit laminatlarında kohesif arayüz hasar modellesinin yapılmasının gerekliliği vurgulanmaktadır. Üçüncü çalışmada ise 5-metrelik bir kompozit rüzgar türbini kanadı sonlu modelinin modal testlere dayalı dogrulanması ve monotonik yükleme altında ilerlemeli hasar analizi ile kırılması ile ilgilidir. Kelebekleme (max) yüklemesi altında kanadın ilerlemeli hasar analizi gerçekleştirilmiştir ve hasar başlama bölgesinin kanat kök geçiş bölgesinde olduğu tahmin edilmiştir. Kanadın, maksimum yükleme seviyesi sonrasında çöküş yaşacağı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
The usage of composite materials in the load carrying aircraft structures has been increasing in the last few decades. Composite materials are also used in wind turbine blades, which are designed to endure extreme weather conditions without being damaged over a lifespan of 20 years. Within the framework of this dissertation, the root cause and propagation of damage in two types of composite structures subjected to uniaxial and combined loading are studied. In the dissertation three different studies are presented. The first study is on the development of a proposed analytic Extended Point Stress Method (EPSM) for the strength prediction of quasi-isotropic carbon-epoxy open hole laminates. EPSM is advantageous over traditional analytical models as it is applicable not only under uniaxial but also combined loading. The second study is on a finite element model incorporating continuum damage model and cohesive zone model for the strength prediction of quasi-isotropic carbon-epoxy open hole tension (OHT) laminates. In the study, the necessity of modeling interface failure in OHT laminates that fail in brittle failure mode with minimal delamination is highlighted. The third study deals with the FE model validation and progressive damage analysis of a 5-meter composite wind turbine blade under monotonic loading. After validating the FE model based on modal tests, blade progressive damage analysis under flap-wise (max) loading is conducted. The failure initiation region is predicted in the blade root transition region and the blade collapses after maximum loading level.
Benzer Tezler
- Genel hastanelerde yenileme ve büyümeye bağlı değişmelerin bina programına etkileri
The Effects of growth and changes on the formulation of programme of requirements in general hospital
NİLÜFER (TEZEL) AKINCITÜRK
Doktora
Türkçe
1985
Hastanelerİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECATİ İNCEOĞLU
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretimde OTHEA ve HAA teknikleri uygulaması ile ürün ve proses optimizasyonu
Ooptimising product and process by fmea and fta techniques on die casting production
BURAK PULATKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Detection cardiovascular diseases using machine learning algorithms
Makine öğrenmesi algoritmaları ile kardiyovasküler hastalıkların tahmin edilmesi
SIMA BEHBUDOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyomühendislikİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDURRAHİM AKGÜNDOĞDU
- Condition monitoring and fault detection for induction motors by spectral trending and stationary wavelet analysis
Spektral trend ve durağan dalgacık dönüşümü yardımıyla durum izleme ve arıza tanısı
DUYGU BAYRAM
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER