Buckling of laminated plates with a rectangular hole
Dikdörtgen delikli tabakalanmış plakların burkulması
- Tez No: 50216
- Danışmanlar: PROF.DR. ONUR SAYMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Burkulma (fen), Levhalar, Buckling, Plates
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Bilimin ve teknolojinin ilerlemesine paralel olarak, bir çok üstün özelliklere sahip olan compozitler, diğer malzemelere alternatif olarak yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır.Kompozit bir malzeme iki veya daha fazla malzemenin daha kullanışlı bir form elde etmek için birleştirilmesiyle elde edilir, fakat elde edilen son mamul makro açıdan homojendir. Kompozit malzemeler, yüksek mukavemet, hafiflik, direngenlik, korozyona direnç, yorulma ömrünün uzunluğu, düşük maliyet, termal geçirgenlik gibi özelliklerin istendiği yapılar için idealdir. Kompozit malzemelerden imal edilmiş makina veya yapı elemanları, bakım, onarım yönünden de avantajlıdır. Bu nedenle bir çok üstünlüklere sahip olan fiber takviyeli reçine kompozitleri, uçak sanayiinde, uzay taşıtları imalinde ve bunun gibi bir çok yerde kullanılmaktadır, önceleri saçtan veya ahşaptan yapılan tekneler, yatlar yerlerini polyester- cam elyaftan yapılan benzerlerine bırakmaktadırlar. Bu nedenle imalat sanayiinde, özellikle uçak ve gemi teknolojisinde, uzay çalışmalarında ve benzeri bir çok makina ve yapı elemanı kompozit malzemelerden imal edilmektedir. Teknolojide çok önemli olan kompozitlerin her yönüyle incelenmesi ve daha ileri kompozitlerin üretilmesi gerekir. Kompozit malzemelerin incelenmesinde önemli bir kriter de burkulmaya karşı dirençleridir. Makina veya yapı elemanı üzerinde gerilme artırıcı değişik geometrik deliklerin bulunması halinde elemanın taşıyabilmeği burkulma yükünün incelenmesi oldukça önemli olmaktadır. Bu çalışmada da tek veya iki yönlü statik yüklere maruz dikdörtgen delikli, tabakalanmış kompozit plakların burkulma analizi yapılmıştır. Çalışmanın matematiksel analizi, birinci mertebe kayma deformasyon teorisine ve variasyonel enerji metoduna dayanmaktadır. Kullanılan malzemelerin malzeme sabitleri deneylerden ve litaratürden elde edilmiştir. Problemin çözümünde ise, nümerik çözüm yöntemlerinden biri olan“Sonlu Elemanlar Metodu”kullanılmış olup, dokuz düğümlü izoparametrik dörtgen elemanlardan yararlanılmıştır. Plakanın gerilme analizi yapılarak kritik burkulma yükü için gerilme yığılmaları dikkate alınmıştır. Burkulma yükleri ise, invers-iterasyon metoduyla hesaplanmıştır. Bu çalışma değişik bölümlere ayrılarak incelenmiştir; Bölüm 2 de tabaka ve tabakalama teorisi anlatılmıştır. Bölüm 3 te burkulmayla ilgili matematiksel formüller belirlenerek sonlu eleman burkulma formülleri incelenmiştir. Bölüm 4 te problemin geometrisi, sınır şartları ve yükleme şekilleri gösterilmiştir. Bölüm 5 te ise sonuçlar değerlendirilerek önce plak üzerindeki kare deliğin kritik burkulma yüküne etkisi, daha sonra dikdörtgen deliğin etkisi incelenmiştir. Bu problemin çözümü için FORTRAN 77 bilgisayar dilinde bir program hazırlanmış olup benzeri problemlerin çözümü için kullanılabilecek niteliktedir. II
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Together with scientific and technological progresses, composites which have plenty of properties have been widely begun to be used as alternative to other materials. Composite material means that two or more materials are combined on a macroscopic scale to form a useful material, but the resulting material is macroscopically homogeneous. The advantages of composites are that the usually exhibit the best qualities of their constituent and often some qualities that neither constituent possesses. Composite materials are ideal for some structural applications where high strength, stiffness, corrosion resistance, fatigue life, lightness, conductivity, low cost, etc., are required. It is more easy to repair the machine elements and the structures made of composites. Thus, fiber-reinforced resine composites are widely used in airplane and space industry It is necessary that composites which are important in technology are investigated in detail and that more advanced ones are producted. An important criteria for a composite element is, also, resistance to buckling. In case structures include some geometrical holes which increase the stress, it is consequential to analysis the buckling load that the structural element is subjected. This work deals with buckling analysis of laminated composite plates with rectangular holes under inplane static loadings (uniaxial or biaxial compression). The first order shear deformation theory and the variational energy method are employed in mathematical formulation. The mechanical properties of the used materials are provided from experimental studies and literatures. Finite element method together with the nine-node Lagrangian quadrilateral isoparametric element is used for finding critical loads. The prencipal idea of isoparametric finite element formulation is to achieve the relation between the element displacements at any point and the element nodal point displacements directly through the use of interpolation functions. This study is examined in some chapters; laminate and lamination theory are presented in Chapter 2. In Chapter 3, first buckling analysis mathematical formulations then finite element buckling formulations are introduced. The geometry of the problem, boundary conditions and loadings are defined in Chapter 4. In Chapter 5 where results are evaluated, first the effects on critical load by the square hole are investigated then the effects on critical load by the rectangular holes are investigated. A computer program in FORTRAN 77 language to evaluate critical buckling loads has been developed. This program can be used to solve similar problems.
Benzer Tezler
- Buckling of laminated plates with elliptical holes
Başlık çevirisi yok
MURAT KISA
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR SAYMAN
- Buckling of laminated plates with an elliptical hole
Eliptik delikli tabakalanmış plaklarda burkulma analizi
Z.SABAHATTİN BOZBEY
Doktora
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ AKSOY
- Delikli kompozit levhalarda mekanik ve termal burkulma
Mechanical and thermal buckling of laminated plates with holes
SAMİ KAYA
- İki yönlü yük altında ortotropik kompozik dikdörtgen levhalarda burkulma
Buckling of the biaxially compressed laminated orthotropic composite plates
SAMİ KAYA
- Buckling analysis of kaminated composite stiffeners using finite element method
Katmanlı kompozit sağlamlaştırıcıların sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak burkulma analizi
ALPER ÜNSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVEND PARNAS
