Geri Dön

Analytical modeling and experimental validation of the flexural behavior of composite face-layered sandwich beams using novel engineering approaches

Kompozit yüzey katmanlı sandviç kirişin eğilme davranışlarının yenilikçi mühendislik yaklaşımları kullanarak analitik modellenmesi ve deneysel olarak doğrulanması

PDF İndir

  1. Tez No: 844385
  2. Yazar: AHMET ÇETİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NECDET GEREN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 210

Özet

Bu çalışmada, düz dokuma kumaş kompozit yüzey ve PVC köpük çekirdek malzemeli sandviç kirişlerin eğilme yükleri altında eğilme performanslarınını tahmin eden analitik mühendislik yaklaşımları geliştirildi. Öncelikle, katmanlı düz dokuma kumaş kompozit plakaların elastikiyet ve mukavemet özelliklerini tahmin için pratik ve kullanışlı bir pratik mühendislik yaklaşımı geliştiririldi. Bu yaklaşımından elde edilen sonuçlar literatürde bulunan modellerden ve çalışmada yapılan deneysel test verileriyle karşılaştırıldı. Çalışmanın diğer aşamasında elyaf takviyeli kompozit yüzey malzemeli sandviçlerin eğilme performansları için mühendislik yaklaşımları geliştirildi. Literatürde bulunan mevcut modellerde sandviçin yüzey malzemesinin elastikiyet modülü değerine ihtiyaç duyulur. Geleneksel çelik aliminyum gibi yüzey malzemelerinin elastikiyet modülleri bilinmesine rağmen katmanlı kompozit malzemelerin ortalama elastikiyet modülleri elyaf malzemesi, yönü, örgü yapısı ve reçine malzemesi türüne göre değişir. Bu yüzden; günümüze kadar, modeller için gerekli kompozitin elastikiyet modülleri deneysel verilerden elde edilmiştir. Ancak elyaf takviyeli kompozitlerin rijitlik özellikleri ve ortalama elastikiyet modülleri kompozit mekaniğinden elde edilebilmektedir. Bu çalışma, yüzey malzemesinin mekanik özelliklerini pratik mühendislik yaklaşımı ile elde ettikten sonra sandviç kirişin eğilme performansını tahmin eden yaklaşımlara entegre etmiştir. Böylece eğilme rijitliği, çekirdek malzeme akma kuvveti ve kırılma modlarına göre maximum taşıyabileceği yük gibi eğilme performansları kompozitin deneysel verilerine gerek kalmadan elde edilebilmektedir. Böylece, bu çalışmada geliştirilen pratik mühendislik yaklaşımı, yukarıdaki parametrelerin tahminini çok kolay hale getirdiği gibi, aynı zamanda deneysel bir çalışma ile test etme ve elastisite modüllerini bulma ihtiyacını da ortadan kaldırmıştır. Sandviç için geliştirilen yaklaşımın sonuçları, literatürde bulunan modellerden ve çalışmada yapılan testlerden elde edilen verilerle karşılaştırıldı. Karşılaştırmalar sonucunda katmanlı düz dokuma kumaş kompozit plaka ve sandviç kirişler için geliştirilen mühendislik yaklaşımlarının güvenilir ve doğru sonuçlar verdiği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, analytical engineering approaches are developed to predict the flexural performance of sandwich beams fabricated of PVC foam core and plain woven fabric composite face material under bending loads. Firstly, a simple and practical engineering approach is developed to estimate the strength and elasticity properties of the composite. The results obtained from the practical engineering approach were compared with models from the literature and experimental test data from the present study. In the next stage of the study, engineering approaches were developed for the flexural performance of sandwiches with fiber-reinforced composite. Existing models in the literature require the modulus of elasticity of the face material of the sandwich. Although the elastic modulus, such as traditional steel and aluminum, is known, the average modulus of elasticity of layered composite materials varies according to the fiber material, direction, weave structure, and type of resin material. Therefore, the moduli of elasticity required for the models had to be obtained experimentally. However, the stiffness properties and average moduli of elasticity of fiber-reinforced composites can be obtained theoretically by composite mechanics. The mechanical properties of the composite face material are determined by a practical engineering approach developed in this study, and then they are integrated into the developed approaches to estimate the sandwich beam's flexural performance. Thus, flexural performance parameters such as flexural stiffness, core yield load, and the maximum load the sandwich beam can carry are obtained without the need for experimental data of the face material. The practical engineering approach developed in this work not only made the prediction of the above parameters much easier, it also eliminated the need for testing and finding the moduli of elasticity by experiments. The results obtained from the approaches developed for the sandwich were compared with models in the literature and experimental test data from the present study. As a result, it is seen that the engineering approaches developed for layered plain woven fabric composite plates and sandwich beams provided reliable and accurate results.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    503308

    Nonlinear finite element modeling of reinforced concrete columns

    Betonarme kolonların doğrusal olmayan davranışlarının sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi

    YAĞIZ ERÇİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KUTAY ORAKÇAL

  2. Tez No

    472848

    Friction dynamics of adhesive fibrillar contact

    Adeziv fibrilli kontağın sürtünme dinamiği

    TURGAY ERAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER MURAT KOÇ

  3. Tez No

    740506

    Performance of composites from 3d orthogonal woven preforms in terms of architecture and sample location during resin infusion

    Üç boyutlu dikey dokunmuş öncül formlardan müteşekkil kompozitlerin mimari ve reçine emilimi esnasındaki numune konumu açısından performansının incelenmesi

    MEHMET ERDEM İNCE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiNorth Carolina State University

    Lif ve Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDEL-FATTAH MOHAMED SEYAM

  4. Tez No

    151323

    Design modeling and characterization of electrostatically actuated microscanners

    Elektrostatik tahrikli mikro-tarayıcıların tasarımı, modellenmesi ve karakterize edilmesi

    ÇAĞLAR ATAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HAKAN ÜREY

  5. Tez No

    809025

    Anizotropik plastik akma yüzeyine dayalı sayısal hasar modelinin geliştirilmesi ve deneysel doğrulaması

    Development and experimental validation of a numerical damage model based upon an anisotropic plastic yield criterion

    TOROS ARDA AKŞEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET FIRAT

Geri Dön