Farklı mikromekanik modeller kullanılarak geliştirilen eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş doğru eksenli kirişlerin statik analizi
Static analysis of axially functionally graded straight beams developed using different micromechanical models
- Tez No: 804918
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE ERMİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: eksenel yönde fonksiyonel derecelendirilmiş kiriş, mikromekanik model, sonlu eleman yöntemi, statik anali, axially functionally graded beam, micromechanics model, finite element method, static analysis
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırklareli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Bu tezin amacı, farklı mikromekanik modeller kullanılarak geliştirilen eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş doğru eksenli kirişlerin statik analiz davranışını sonlu eleman yöntemi kullanarak incelemektir. Timoshenko çubuk kuramına bağlı olarak iki düğüm noktalı bir sonlu eleman üzerinden karışık sonlu eleman formülasyonu geliştirilmiştir. Karışık sonlu eleman, her düğüm noktasında on iki adet serbestliğe sahiptir. Bunlardan üçü yer değiştirmeleri, üçü kesit dönmelerini, üçü kuvvetleri, ikisi eğilme momentini ve biri ise burulma momentini göstermektedir. Karışık sonlu eleman yöntemine ait sonuçlar, yer değiştirme türü sonlu eleman yöntemine (ANSYS BEAM188) ait sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme metal-matris ve seramik-parçacık malzemelerden oluşmaktadır. Seramik ve metal malzemelerin hacim oranları kiriş ekseni boyunca değişmektedir. Üç farklı mikromekanik model (Voigt, Mori-Tanaka ve Reuss) üzerinden etkin malzeme özellikleri (elastisite modülü ve Poisson oranı) tariflenmiştir. Farklı mikromekanik modellerin etkisi eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş doğru eksenli kirişlerin statik analiz davranışı (yer değiştirmeler, kesit dönmeleri ve mesnet tepkileri) üzerinden parametrik bir çalışma ile incelenmiştir. Bu parametrik çalışma kapsamında, farklı malzeme değişim parametresi, seramik malzeme içeriği ve sınır koşulu durumları için statik analiz sonuçları detaylı olarak irdeleniştir.
Özet (Çeviri)
The objective of this thesis is to examine the static analysis behavior of axially functionally graded straight beams developed using different micromechanical models, utilizing the finite element method. A mixed finite element formulation has been developed over a two-node finite element based on the Timoshenko beam theory. The mixed finite element has twelve degrees of freedom at each point. Of these, three indicate displacements, three represent section rotations, three denote forces, two show bending moments, and one shows the torsional moment. The results obtained by using the mixed finite element method have been compared with the results of the displacement type finite element method (ANSYS BEAM188). The functionally graded material consists of metal-matrix and ceramic-particle materials. The volume fraction ratios of ceramic and metal materials vary along the beam axis. Effective material properties (modulus of elasticity and Poisson's ratio) have been described through three different micromechanical models (Voigt, Mori-Tanaka, and Reuss). The effect of different micromechanical models has been investigated through a parametric study on the static analysis behavior (displacements, section rotations, and support reactions) of axially functionally graded straight beams. In this parametric study, static analysis results for different material gradient parameters, ceramic material content, and boundary condition cases have been examined in detail.
Benzer Tezler
- Derecelendirilmiş dikdörtgensel plaklarda bazı stabilite problemlerinin çözümleri
Solutions of some stability problems in functionally graded rectangular plates
VEDAT TAŞKIN
Doktora
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. UĞUR GÜVEN
- Constitutive modeling of amplitude dependent dynamic response of polymeric materials
Polimerik malzemelerin genliğe bağlı dinamik davranışının yapısal modellenmesi
AYŞE USTA YAYLA
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSNÜ DAL
- Polilaktik asit biyokompozitlerin geliştirilmesi ve mekanik modellenmesi
Development and mechanical modelling of polylactic acid biocomposites
ÖZAY AKSOY
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU
- Continuum damage mechanics based modelling of laminated fiber reinforced composites
Fiberle güçlendirilmiş çok katmanlı kırılmanın hasar mekaniği ile incelenmesi
SÜLEYMAN YAŞAYANLAR
Doktora
İngilizce
2023
İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İZZET ÖZDEMİR
- Piezoelektrik kompozitlerin elektromekanik özelliklerinin analizi
Analysis of electromechanical properties of piezoelectric composites
HASAN AKSÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN