Tabakalı kompozit plaklarda tabaka dizilimi ve sayısının burkulma davranışına etkisi
Effect of stacking sequence and number of layers on the buckling behavior of laminated composite plates
- Tez No: 956123
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ALBAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu tez çalışmasında, cam/epoksi esaslı tabakalı kompozit plakların burkulma davranışları, farklı tabaka dizilimleri ve lif oryantasyonları altında sayısal olarak analiz edilmiştir. Çalışmada, kompozit plakların yapısal kararlılığına etki eden temel parametreler olan tabaka yönelimi, dizilim türü (simetrik, antisimetrik, ortotrop) ve yükleme koşulları (tek eksenli, çift eksenli) dikkate alınmıştır. Literatür incelemelerinde, kompozit yapıların mekanik performansını artırmak amacıyla tabaka düzeninin büyük öneme sahip olduğu vurgulanmış ve klasik tabakalı plak teorisine dayalı sayısal çözüm yöntemlerinin bu tür problemlerde yaygın olarak kullanıldığı görülmüştür. Analizler, ANSYS MAPDL sonlu elemanlar yazılımı ile entegre çalışan Python tabanlı bir otomasyon kodu yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Plak geometrisi, malzeme özellikleri, sınır koşulları ve yükleme tipleri sabit tutularak yalnızca tabaka dizilimi ve yönelimi parametreleri değiştirilmiş; bu sayede farklı yapıların karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi sağlanmıştır. Lif oryantasyonları, tabaka sayısı ve dizilim türleri sistematik şekilde değiştirilerek, her senaryo için kritik burkulma yükü hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, simetrik dizilimli plaklar genel olarak ortotrop yapılara kıyasla daha yüksek burkulma dayanımı sergilemiştir. Antisimetrik dizilimler ise bazı durumlarda simetriye yaklaşan değerler üretmiş, ancak tabaka sayısına duyarlı bir davranış göstermiştir. Lif açısının arttırılması ile burkulma yüklerinde değişkenlik gözlenmiş; özellikle 45° ve 60° gibi yönelimlerin kritik burkulma yükünü artırdığı belirlenmiştir. Ayrıca, yükleme türüne bağlı olarak yapının burkulma tepkisi de farklılaşmakta; çift eksenli yükleme altında daha karmaşık ancak dengeli bir davranış gözlenmektedir. Sonuç olarak, bu tezde geliştirilen parametrik analiz yaklaşımı, farklı kompozit plak tasarımlarının burkulma dayanımı açısından değerlendirilmesinde etkin ve hızlı bir yöntem sunmakta; mühendislik uygulamaları için tasarım rehberi niteliği taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the buckling behavior of laminated glass/epoxy composite plates was investigated numerically under various stacking sequences and fiber orientation angles. The study focused on key parameters influencing the structural stability of composite plates, including stacking arrangement (symmetric, antisymmetric, and orthotropic), fiber orientation, and loading conditions (uniaxial and biaxial). A review of the literature highlighted the critical role of stacking design in enhancing mechanical performance and the widespread application of Classical Laminate Plate Theory in such analyses. All simulations were performed using the ANSYS MAPDL finite element platform, with automation facilitated by a custom Python script. While plate geometry, boundary conditions, and material properties were kept constant, stacking configurations and fiber orientations were systematically varied. The critical buckling load was calculated for each configuration, enabling a comparative assessment of their structural responses. The results showed that symmetric stacking generally offered higher buckling resistance than orthotropic arrangements. Antisymmetric sequences demonstrated variable performance depending on the number of layers. Changes in fiber orientation significantly influenced buckling strength, with 45° and 60° angles yielding improved performance. Moreover, the type of loading had a notable impact on buckling behavior; biaxial loading resulted in more balanced yet complex deformation modes. In conclusion, the parametric analysis approach presented in this study provides an efficient and robust method for evaluating the buckling performance of composite plate designs and offers valuable insights for structural engineering applications.
Benzer Tezler
- Termoplastik plakların elastik ve elasto-plastik davranışlarına mesnet tipi ve malzeme parametrelerinin etkisi
The effects of the support type and the material parameters on the elastic and elasto-plastic behaviors of thermoplastic laminated plates
TAMER ÖZBEN
Doktora
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. NURETTİN ARSLAN
- Minimum weight design of carbon/epoxy laminated composites for maximum buckling load using simulated annealing algorithm
Benzetimli tavlama algoritması kullanılarak maksimum burkulma yüklemesi için tabakalı karbon/epoksi kompozitlerin minimum ağırlık tasarımı
ERKUT GÜLMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM
- Katkılı kompozit yaprak yayların mekanik davranışları
Mechanical behaviors of composite leaf springs with additive
FURKAN KAVLA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÇALLIOĞLU
- Nonlinear stress analysis of composite laminated
Tabakalı kompozit plaklarda doğrusal olmayan gerilme analizi
AHMET YAPICI
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR SAYMAN
- Thermal elastic-plastic stress analysis of composite laminated plates
Tabakalı kompozit plaklarda ısıl elastik-plastik gerilme analizi
MEHMET ŞENEL
Doktora
İngilizce
2002
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ONUR SAYMAN