Failure analysis of curved fiber reinforced composite beam using state based peridynamics
Durum bazlı peridinamik kullanılarak bükümlü elyaf takviyeli kompozit kirişin hasar analizi
- Tez No: 915611
- Danışmanlar: PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER, DOÇ. DR. MEHMET DÖRDÜNCÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Kompozit malzemeler, uçak gövdesi tasarımında özgül rijitlik ve dayanım özellikleri nedeniyle tercih edilmektedir. Ancak, hafiflik ve özelleştirilmiş tasarımda elde edilen avantajlar, malzeme kalifikasyonu ve yapısal analizlerdeki karmaşıklık nedeniyle azalır. Bir uçak gövdesinin yapısal bütünlüğünü sağlamak için, mekanik özellikleri ve gerilme analizlerinde kullanılan tasarım değerlerini belirlemek amacıyla bir dizi test yapılır. Bu nedenle, yapısal hasarları simüle etmek uçak gövdesi tasarımında birçok fayda sağlar. Bu tez, fiber takviyeli kompozit malzemelerin statik ve hasar tepkilerini simüle etmek için durum bazlı peridinamik bir modelin uygulanmasını ele almaktadır. İki boyutlu ortotropik bir laminanın, çift konsollu bir kirişin ve bükümlü bir kiriş deney senaryolarının yarı statik tepkisini elde etmek için durum temelli peridinamik formülasyonlar kullanılarak bir Python programı geliştirilmiştir. Çekme yüklemesi altındaki ortotropik lamina ve çift konsollu kiriş deneyleri için peridinamik simülasyonlar, literatürdeki mevcut analitik ve sayısal sonuçlarla büyük bir uyum göstermektedir. Peridinamik eğrisel kiriş simülasyonları ise deneysel sonuçlarla uyum içindedir. Deneyin genel tepkisi, deneysel sonuçlara büyük bir benzerlikle yakalanmıştır.
Özet (Çeviri)
Composite materials are favored for their specific stiffness and strength properties in airframe design. However, benefits obtained in lightweight and tailored design fade due to complexity in material qualification and structural analyses in airframe design. To ensure the structural integrity of an airframe, series of tests are conducted to quantify mechanical properties and design allowables for failure which are used in stress analyses. Thus, simulating structural failures has many benefits in airframe design. This thesis discusses the implementation of a state-based peridynamic model to simulate static and failure responses of fiber-reinforced composite materials. A Python program is developed using state based peridynamic formulations to obtain quasi-static response of a two-dimensional orthotropic lamina, a double cantilever beam and a curved beam experiment scenarios. Peridynamic simulations for orthotopic lamina under tensile loading and double cantilever beam experiment show great agreement with existing analytical and numerical results from literature. Peridynamic curved beam simulations agree with experimental results. The overall response of the experiment is captured with great resemblance to experimental results.
Benzer Tezler
- Çelik lif uç geometrisinin beton özelliklerine etkisi
Effects of steel fiber geometry on mechanical properties of concrete
UĞUR ALPARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZKAN ŞENGÜL
- Design optimization of composite I-beam wing spars with corrugated web
Dalga profilli kompozit kanat ana I-kirişlerinin tasarım eniyilemesi
DOĞAN ÇOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ
- Lifli yüksek performanslı beton doldurulmuş çelik tüplerin mekanik davranışı.
The mechanical behavior of the high performance concrete with steel fiber filled steel tubes.
SONER GÜLER
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN AYDOĞAN
- Investigation of failure mechanisms in single-material and interply hybrid composite laminates
Tek-malzemeli ve katmanlar-arası hibrit kompozit laminatların hasar mekanizmalarının incelenmesi
CANSU KARATAŞ DEMİRCAN
Doktora
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- 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