Tabakalı kompozit kabukların karışık sonlu elemanlar ile analizi
Analysis of laminated composite shells using mixed finite element model
- Tez No: 953152
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLLA ÖZÜTOK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: KTO Karatay Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 206
Özet
Tabakalı kompozit kabuklar (LCS), hafiflik ve yüksek dayanım gibi avantajları nedeniyle modern mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, LCS'lerin statik davranışlarının daha hassas bir şekilde modellenebilmesi amacıyla, genel bir yüksek mertebeli kayma deformasyon teorisi (HSDT) tabanlı Karışık Sonlu Elemanlar Modeli (MFEM) geliştirilmiştir. Alan denklemleri virtüel yer değiştirme prensibi ile elde edilmiştir. Gâteaux diferansiyeli yaklaşımı ile türetilen kabuk yapılara ait genel fonksiyonel, denge denklemleri, alan denklemleri ve sınır koşullarını doğal olarak içermektedir. MFEM sayesinde yalnızca yer değiştirmeler değil, mühendislik tasarımı açısından kritik olan kuvvet ve moment bileşenleri de doğrudan elde edilebilmektedir. Tez kapsamında farklı kalınlık fonksiyonları (parabolik, hiperbolik, üstel, trigonometrik) içeren HSDT'ler, klasik ve birinci mertebe teorilerle (CST, FSDT) birlikte test edilmiş; sinusoidal ve uniform yükleme altında çapraz yerleşimli LCS'lerin statik davranışları detaylı olarak incelenmiştir. Analizler; dairesel silindirik, küresel, hiperbolik ve eliptik paraboloid geometriler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Son olarak, kuvvet ve moment büyüklüklerinden gerilme bileşenleri türetilmiş ve bu bileşenlerin kalınlık yönündeki dağılımları detaylı biçimde incelenmiştir. Literatürle yapılan karşılaştırmalar, geliştirilen modelin doğruluğunu ve geçerliliğini ortaya koymuştur. Bu doğrultuda, önerilen yöntem, mühendislik uygulamaları ve ileri düzey analizler açısından etkili bir çözüm yöntemi olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
Laminated Composite Shells (LCSs) are widely used in modern engineering applications due to their advantages such as lightweight and high strength. In this thesis, a Mixed Finite Element Model (MFEM) based on a general Higher-Order Shear Deformation Theory (HSDT) has been developed to model the static behavior of LCSs more accurately. The governing equations were derived using the principle of virtual displacements, while the general functional, formulated through the Gâteaux derivative approach, inherently includes the equilibrium equations, governing equations, and boundary conditions. Thanks to the MFEM, not only displacements but also force and moment components, which are crucial for engineering design, can be directly obtained. Within the scope of the thesis, HSDTs incorporating various thickness functions (parabolic, hyperbolic, exponential, trigonometric) were tested along with classical and first-order theories (CST, FSDT). The static responses of cross-ply LCSs under sinusoidal and uniform loading were thoroughly investigated. The analyses were conducted on geometries such as cylindrical, spherical, hyperbolic, and elliptic paraboloids. Finally, the stress components were derived from the force and moment resultants, and their distributions through the thickness were thoroughly examined. Comparisons with the existing literature have demonstrated the accuracy and validity of the proposed model. In this context, the proposed method emerges as an effective solution tool for engineering applications and advanced-level analysis
Benzer Tezler
- Effects of stiffeners on vibrations of fiber-reinforced and laminated composite shells
Federlerin fiber takviyeli ve tabakalı kompozit kabukların titreşimlerine etkileri
TANSEL SARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT YARDIMOĞLU
- Tabakalı kompozit plakların ve kabukların statik analizi
Static analyses of laminated composite plates and shells
GÜNALP GÜNYAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN KOÇAK
- Tabakalı kompozit plakların ve silindirik sığ kabukların serbest titreşim analizi
Free vibration analysis of laminated composites plates and cylindrical shallow shells
ALİ DOĞAN
Doktora
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
DOÇ. H. MURAT ARSLAN
- Tabakalı silindirik kabukların yapısal analizi
Structural analysis of the laminated cylindrical panels
SİBEL KÜÇÜK