Fonksiyonel derecelendirilmiş grafen nanolevha takviyeli kompozit kirişlerin karışık sonlu elemanlar yöntemi ile serbest titreşim analizi
Free vibration analysis of functionally graded graphene nanoplatelet-reinforced composite beams using mixed finite element method
- Tez No: 938227
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE ERMİŞ, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT NECMETTİN ARIBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Civil Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler, Grafen, Serbest titreşim analizi, Sonsuz elemanlar yöntemi, Timoshenko çubuğu, Functionally graded materials, Graphene, Free vibration analysis, Infinite elements method, Timoshenko bar
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırklareli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin amacı, grafen nano-levha (GNL) ile güçlendirilmiş, kesit yüksekliği boyunca fonksiyonel olarak derecelendirilmiş doğru eksenli kirişlerin serbest titreşim davranışını incelemektir. Polimer yapıda matris malzeme, GNL ile güçlendirilmektedir. GNL'lerin hacim oranının kirişin yüksekliği boyunca değişmesiyle kompozit bir malzeme oluşmaktadır. Matris malzeme içerisinde GNL takviyelerinin geometrisini ve dağılımını dikkate alan Halpin-Tsai mikromekanik modeli kullanılarak etkin elastisite modülü elde edilmiştir. Timoshenko kiriş teorisine dayalı iki düğümlü bir eleman için kesitte çarpılma etkilerinin göz önüne alındığı bir karışık sonlu eleman formülasyonu geliştirilmiştir. Bu formülasyon, her düğümde üç yer değiştirme, üç kesit dönmesi, üç kuvvet, iki eğilme momenti ve bir burulma momenti olmak üzere toplam on iki serbestlik derecesi içermektedir. Kapsamlı bir parametrik çalışma, malzeme dağılım türlerinin, GNL ağırlık oranının ve sınır koşullarının serbest titreşim davranışı üzerindeki etkilerini ayrıntılı bir şekilde araştırmaktadır.
Özet (Çeviri)
The objective of this thesis is to investigate the free vibration behavior of transversely functionally graded straight beams reinforced with graphene nanoplatelets (GPLs). The matrix material is a polymer, forming a composite with GPLs, where the volume fraction of the reinforcement varies along the beam's thickness. The effective elasticity modulus is determined using the Halpin-Tsai micromechanical model, which accounts for the geometry and distribution of GNL reinforcements within the matrix material. A warping-included mixed finite element formulation has been developed for a two-node element based on Timoshenko beam theory. This formulation includes twelve degrees of freedom at each node, comprising three displacements, three section rotations, three forces, two bending moments, and one torsional moment. A comprehensive parametric study explores the effects of material distribution types, GPL weight fraction, and boundary conditions on the free vibration behavior in detail.
Benzer Tezler
- Nano parti̇kül takvi̇yeli̇ bakir esaslı fonksi̇yonel derecelendi̇ri̇lmi̇ş elektri̇k kontak malzemeleri̇ni̇n üreti̇mi̇ ve karakteri̇zasyonu
The fabrication and characterizarion of nano particle reinforced-copper matrix functionally graded electrical contact materials
TEMEL VAROL
- Experimental and numerical analyses of functionally graded graphene nanoplatelet-reinforced composite beams
Fonksiyonel derecelendirilmiş grafen nanoplatelet takviyeli kompozit kirişlerin deneysel ve sayısal analizleri
TAHA ALPTULGA MUSTAFA HAZNEDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Türk Hava Kurumu ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Numerical analysis of bidirectional functionally graded graphene nanoplatelet reinforced composite beams under mechanical and thermal loads
Çift yönlü fonksiyonel derecelendirilmiş grafen nanotabaka takviyeli kompozit kirişlerin mekanik ve termal yükler altında sayısal analizi
SYED ABDUL RAFAY HAMMAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Türk Hava Kurumu ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Impact behavior of graphene reinforced composite plates for aerospace applications
Havacılık uygulamaları için grafen takviyeli kompozit plakaların darbe davranışı
SAM RUTAREMARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Türk Hava Kurumu ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Vibration analysis of doubly curved sandwich plate with FGM surface layers and GPLR metallic core layer in thermal field
Termal alanda FDM yüzey plakaları ve GPLR metalik çekirdekli çift taraftan eğilmiş sandviç plakanın titreşim analizi
ABDULRAHMAN KHUDHAIR KAREEM AL-MAEENI
