Boşluklu ve boşluksuz sandviç FDM dikdörtgen plakların eğilme analizi
Flexural analysis of sandwich FDM rectangular plates with and without gaps
- Tez No: 955964
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMAD RESHAD NOORI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Gelişim Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu tez çalışmasında, fonksiyonel derecelendirilmiş (FD) malzemelerden oluşan çok katmanlı sandviç plakların statik davranışı, sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, farklı malzeme dağılımları, katman kombinasyonları ve sınır şartlarının plağın deformasyon ve gerilme değerlerine etkisini ortaya koymaktır. Çözüm sürecinde ANSYS yazılımı kullanılmış olup analizlerde SHELL281 tipi eleman tercih edilmiştir. Bu eleman, yüksek doğrulukta eğilme ve kesme etkilerini modelleyebilme yeteneğine sahiptir. Plak modelleri, 40×40 ağ yapısına sahip olup her biri 80 farklı malzeme katmanından oluşmaktadır. Yedi farklı model geliştirilmiş ve bu modeller üzerinde çeşitli sınır şartları (CCCC, CFCF, CCCF, SSSS vb.) uygulanarak analizler gerçekleştirilmiştir. Malzeme olarak metal-seramik karışımı kullanılan fonksiyonel dereceli yüzey tabakaları ile izotrop homojen çekirdek malzeme kombinasyonları tercih edilmiştir. Malzeme özellikleri kalınlık boyunca üs yasası dağılımına göre değişmektedir. Her bir model için çözümler statik yük altında gerçekleştirilmiş, yükleme senaryosu olarak hem tekil yükler hem de üniform dağıtılmış yükler değerlendirilmiştir. Analiz sonucunda, sınır şartlarının, malzeme dağılım katsayısının (p-değeri), katman yapısının ve plak kalınlığının deformasyon ve gerilme davranışı üzerinde belirleyici olduğu görülmüştür. Özellikle CCCC sınır şartı altında en düşük deformasyon ve en yüksek gerilme değerlerine ulaşılmıştır. Ayrıca, p değeri arttıkça deformasyonun azaldığı, ancak ikinci asal gerilmelerin arttığı tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasının sonuçları, ileri düzey yapısal analizlerde FD sandviç plakların tasarımına dair önemli bilgiler sunmakta ve özellikle havacılık, uzay ve biyomedikal mühendisliği gibi yüksek hassasiyet gerektiren alanlarda malzeme ve yapı optimizasyonuna katkı sağlamaktadır. En dikkat çekici sonuç, katman sayısının artırılmasıyla yapının rijitliğinin anlamlı biçimde artması ve gerilme dağılımının daha dengeli hale gelmesidir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the static behavior of multilayered sandwich plates composed of functionally graded (FG) materials is investigated using the finite element method (FEM). The main objective of the study is to examine the effects of different material distributions, layer combinations, and boundary conditions on the deformation and stress responses of the plates. The analysis is carried out using ANSYS software, and SHELL281 element are employed due to their high accuracy in modeling bending and shear effects. The plate models feature a 40×40 mesh structure and consist of 80 distinct material layers. Seven different models were developed and analyzed under various boundary conditions (such as CCCC, CFCF, CCCF, and SSSS). The sandwich plates consist of functionally graded face sheets made of a metal–ceramic mixture and an isotropic homogeneous core. The material properties vary continuously through the thickness of the plate according to a power-law distribution. Each model is subjected to static loading conditions, including both point loads and uniformly distributed loads. The analysis results reveal that boundary conditions, the material distribution exponent (p-value), the layer configuration, and the plate thickness significantly influence deformation and stress behavior. Notably, the CCCC boundary condition yields the lowest deflection and the highest stress values. It is also observed that an increase in the p-value leads to a decrease in deflection but an increase in the second principal stress. The findings of this thesis offer valuable insights for the design of FG sandwich plates in advanced structural analysis and contribute to material and structural optimization in high-precision fields such as aerospace, aviation, and biomedical engineering. The most prominent result is that increasing the number of layers significantly enhances the stiffness of the structure and leads to a more balanced stress distribution.
Benzer Tezler
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Isı katmanlı ön dökümlü betonarme perde duvarının deprem performansının incelenmesi
Investigation of the earthquake performance of the heat-layered front casted concrete curtain wall
MEHMET ALİ ERÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜCİP TAPAN
- Katı hal lityum sülfür piller için borofen katkılı katotların geliştirilmesi
Development of borophene reinforced cathodes for solid-state lithium sulfur batteries
ÇAĞRI GÖKHAN TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUD TOKUR
- Inertial effect in aluminum metal foams
Alüminyum metal köpüklerde atalet etkisi
ONUR KOCATÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
- A novel spring-like cellular structure design for energy absorbing applications
Enerji emici uygulamalar için yay-benzeri hücre yapı tasarımı
AREN SERCAN BOYACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MESUT KIRCA