Geri Dön

Delamination analysis of functionally graded materials using carrera unified formulation and cohesive zone model

Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemelerin delaminasyon analizi carrera birleşik formülasyonunun ve birleşik bölgenin kullanılması modeli

  1. Tez No: 825851
  2. Yazar: MOHAMMED NASSEER ABDULRAHMAN MOHAMMED
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUNİSE DİDEM DEMİRBAŞ, PROF. DR. ERASMO CARRERA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

Bu tez, Carrera Birleşik Formülasyonu (CUF) ve Kohesif Bölge Modelini (CZM) birleştirerek Fonksiyonel Kademelendirilmiş Malzemelerin (FGM'ler) delaminasyon davranışına ilişkin kapsamlı bir araştırma sunmaktadır. FGM'ler, uzaysal olarak değişen benzersiz malzeme özellikleriyle, ileri mühendislik uygulamaları için umut verici adaylar olarak ortaya çıkmıştır. Ancak bu yapılarda, delaminasyon gibi bazı kritik kaygılar vardır. Bu nedenle mekanik tepkilerin ve arıza mekanizmalarının ayrıntılı olarak araştırılması gerekmektedir. Bu tezde önerilen sayısal çözüm, CUF'nin verimli hiyerarşik formülasyonunu ve CZM'nin kırılma mekaniğini kullanır. Analiz edilecek problem, delaminasyon kuvvetlerine maruz kalan 10 katmanlı bir seramik-metal FGM kirişidir. Kirişin bir sabit ucu vardır ve serbest uçtaki ilk ve son katmanlara zıt kuvvetler etki ederek katmanların ayrılmasına neden olur. Çatlak kirişler için kullanılan Lagrange genişlemesi, süreksizliklerin modellenmesi için uygun olduğundan, FGM'lerdeki delaminasyon olgusunun doğru ve ayrıntılı simülasyonlarını kolaylaştırmaktadır. CZM ayrıca kompozit malzemelerdeki kırılma yayılımını analiz etmek için de çok uygundur. Belirli bir çekme-ayırma yasasına göre çatlak başlangıcını, yayılmasını ve dallanmayı idare eden yapışkan öğeler sunar.

Özet (Çeviri)

This thesis presents a comprehensive investigation into the delamination behavior of Functionally Graded Materials (FGMs), incorporating Carrera Unified Formulation (CUF) and Cohesive Zone Model (CZM). FGMs, with their unique spatially varying material properties, have emerged as promising candidates for advanced engineering applications However, there are some critical concerns in these structures, such as delamination. Therefore, it is necessary to investigate the mechanical responses and failure mechanisms in detail. The proposed numerical solution in this thesis uses CUF's efficient hierarchical formulation and the CZM's fracture mechanics. The problem to be analyzed is a ceramics-metal FGM beam of 10 layers subjected to delamination forces. The beam has one fixed end 2 opposite forces are acting on the first and last layers at the free end causing delamination. The Lagrange expansion used for the cracked beams is facilitating accurate and detailed simulations of the delamination phenomenon in FGMs as it is suitable for modeling discontinuities. CZM is also well-suited for analyzing fracture propagation in composite materials. It offers cohesive elements that handle crack initiation, propagation, and branching according to a specified traction-separation law.

Benzer Tezler

  1. Fonksiyonel kademelendirilmiş sandviç plakaların balistik davranışı

    Ballistic impact behaviors of functionally graded sandwich plates

    MURAT AYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KEMAL APALAK

  2. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden üretilen plakların mekanik ve ısıl yükler altındaki burkulma analizi

    Buckling analysis of functionally graded plates under thermal and mechanical loads

    İBRAHİM UTKU AKTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN

  3. Fonksiyonel derecelendirilmiş ile tabakalı kompozit kirişlerin dinamik, stabilite ve statik analizleri

    Dynamic, stability and static analyses of functionally graded and layered composite beams

    OKAN KIRLANGIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mühendislik BilimleriBursa Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞEREF DOĞUŞCAN AKBAŞ

  4. Heterojen özelliklere sahip yapıştırıcı bağlantılarının elastik gerilme ve burkulma analizi

    Elastic stress and buckling analysis of adhesively bonded joints with heterogeneous properties

    MİNE USLU UYSAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞUR GÜVEN

  5. Deposition and characterization of single and multilayered boron carbide and boron carbonitride thin films by different sputtering configurations

    Tek ve çok katmanlı bor karbür ve bor karbonitrür ince filmlerinin farklı sıçratma teknikleriyle biriktirilmesi ve karakterizasyonu

    TOLGA TAVŞANOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. MİCHEL JEANDİN

    PROF. DR. OKAN ADDEMİR