Tabaka diziliminin tabakalı kompozit plakların titreşimi üzerindeki etkisi
The effect of stacking sequence on the vibration of laminated composite plates
- Tez No: 976082
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA HALUK SARAÇOĞLU, DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ALBAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: ANSYS MAPDL, Doğal frekanslar, Kompozit optimizasyonu, Lif dizilimi, Modal analiz, Tabakalı kompozit plaklar, Yapısal dinamikler, ANSYS MAPDL, Composite optimization, Fiber orientation, Laminated composite plates, Modal analysis, Natural frequencies, Structural Dynamics
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tabakalı kompozit plaklar, farklı malzeme katmanlarının belirli bir düzen ve yönde birleştirilmesiyle oluşturulan, yüksek mekanik dayanım ve rijitlik sağlayan çok tabakalı yapılardır. Bu özellikleri sayesinde havacılık, otomotiv, denizcilik ve yapı mühendisliği gibi dinamik yüklemelere maruz kalan sektörlerde yaygın olarak kullanılırlar. Çalışmada, farklı tabaka sayıları ve tabaka dizilimlerinin tabakalı kompozit plakların doğal titreşim frekansları ve titreşim modları üzerindeki etkileri detaylı olarak incelenmiştir. Analizlerde, Python programlama dili kullanılarak geliştirilmiş bir betik yardımıyla ANSYS MAPDL sonlu elemanlar çözüm ortamında rastgele 250 farklı tabakalı kompozit plak modeli oluşturulmuştur. Bu modellerde malzeme özellikleri, plak boyutları, sınır koşulları ve ağ yapısı sabit tutulmuştur. Modeller, 0°, ±30°, ±45°, ±60° ve ±90° oryantasyon açılarına sahip tabakalardan oluşan, simetrik, antisimetrik ve ortotrop dizilimli dört kenarından basit mesnetli kompozit tabakalı kare plaklardan oluşturulmuştur. Bu amaç doğrultusunda, her bir model için ilk dört doğal frekans değeri hesaplanarak tablo ve grafik şeklinde sunulmuştur. Bu çalışmada tabaka sayısı ve oryantasyon açısının belirgin bir etkisinin olduğu ancak doğal titreşim frekanslarının ilgili parametrelerle doğrusal bir ilişkisinin bulunmadığı görülmüştür. Her ek tabakanın frekansa aynı oranda katkı sağlamadığı belirlenmiştir. Mühendislik uygulamalarında titreşim davranışını yönetmeye yönelik tasarım parametrelerinin nasıl optimize edilebileceğine dair özgün bir çalışma sunulmuştur ve optimum tabaka dizilimlerinin belirlenmesine literatüre özgün katkılar sağladığı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Laminated composite plates, consisting of multiple layers with strategically arranged fiber orientations, are advanced structural materials known for their high strength-to-weight ratios and excellent stiffness, making them essential in dynamic load-bearing applications such as aerospace, automotive, marine, and structural engineering. This thesis examines the dynamic behavior, specifically the natural frequencies and vibration modes, of such plates under various fiber orientations and stacking sequences using a comprehensive numerical approach. A total of random 250 plate models were developed using a Python-scripted automation process within the ANSYS MAPDL finite element environment, varying only internal structural parameters—fiber orientation and stacking sequence—while keeping material properties, plate dimensions, boundary conditions, and mesh structures constant. Each model was configured as a square panel with simply supported edges, exploring fiber orientation angles of 0°, ±30°, ±45°, ±60°, and ±90°, encompassing symmetric, antisymmetric, and orthotropic configurations. For each setup, the first four natural frequencies were computed, with results systematically presented in tabular and graphical formats. Also, it was determined that there was no linear relationship between the number of layers and modal frequencies. Each additional layer did not contribute to the dynamic behaviour at the same rate, and that this relationship varied depending on the orientation angle. The study offers valuable design guidelines for vibration-sensitive applications, presenting a structured and data-driven contribution to the prediction and optimization of modal behavior in laminated composite plates.
Benzer Tezler
- Dikdörtgen elasto-plastik kompozit plakların dinamik analizi
Dynamic analysis of rectangular elastoplastic composite plates
CENGİZ TOLUN
Doktora
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MAHMUT ÖZBAY
PROF. DR. TEKİN GÜLTOP
- Elastik zemine oturan dairesel plakların dönel simetrik eğilme analizi
Axisymmetric bending analysis of circular plates resting on elastic foundation
BURAK YÜCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ALTEKİN
- Çözülebilen bağlantılı kompozit plakaların mekanik davranışlarının analizi
Mechanical behavior analysis of resolvable joints composite plates
KADİR TURAN
Doktora
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA GÜR
- Hasara uğramış pim bağlantılı kompozitlerin yama ile tamir performansının araştırılması
Investigation of patch repair performance for damaged composites pin loaded joint
ABDULKERİM PARLAMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METE ONUR KAMAN
- Nonlinear static and dynamic analysis of shells of revolution
Dönel kabuk yapıların nonlineer statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi
ÖZGÜR KALBARAN
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN KURTARAN