Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin mekanik analizi
Mechanical analysis of functionally graded beams
- Tez No: 687619
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BOZKURT BURAK ÖZHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Makine Mühendisliği, Engineering Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması kapsamında malzeme içeriği fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin mekanik (statik ve dinamik) analizleri analitik, hesaplamalı ve deneysel yöntemlerle gerçekleştirilmiştir. Analitik sonuçlar, hareket denklemi olan kısmi diferansiyel denklemin çeşitli sınır şartları altında çözümü ile hesaplamalı sonuçlar Ansys Workbench (Ansys WB) paket programı yardımıyla ve deney sonuçları ise çekme, eğme ve modal analiz deneyleri ile elde edilmiştir. Güç yasası fonksiyonu kullanılarak fonksiyonel derecelendirilmiş Euler-Bernoulli kirişinin matematik modeli Hamilton Prensibi ile elde edilmiştir. Özdeğer-özfonksiyon probleminin çözümü ile kirişin tabii (doğal) frekans değerleri elde edilmiş, mod yapıları ortaya konulmuştur. Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişin doğal frekansları literatürde yer alan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişin hesaplamalı analizleri sonlu elemanlar yöntemi tabanlı Ansys WB paket programı yardımıyla yeni bir modelleme yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonlu eleman sonuçları literatürdeki çalışmalar ve analitik çözüm ile karşılaştırılmıştır. Deneyler için tek doğrultuda fonksiyonel derecelendirilmiş kiriş deney numuneleri, bu çalışma için tasarlanıp imal edilen ve eklemeli imalat yöntemini kullanan üç boyutlu yazıcı ile üretilmiş, çekme, eğme ve modal analiz deneyleri gerçekleştirilmiş ve bu sonuçlar analitik ve hesaplamalı analiz çalışmalarında elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Son bölümde, bu çalışmada ilk defa ortaya konulan yeni modelleme yönteminin farklı fonksiyonlarla derecelendirilmiş kirişler ve çeşitli yükleme durumları altındaki sonuçlarını değerlendirmek için analizler yapılmış ve sonuçların doğruluğu literatürde yer alan çalışmalar ile karşılaştırılarak ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, mechanical (statical and dynamical) analyses of functionally graded continuous systems are carried out by analytical, computational, and experimental methods. Analytical results are obtained by solving a partial differential equation, which is the equation of motion. Computational results are obtained utilizing Ansys Workbench (Ansys WB) software, and experimental results are obtained through tensile, bending, and modal analysis tests. The mathematical model of the functionally graded Euler-Bernoulli beam with power law function is constructed using Hamilton's Principle. Natural frequencies of the beam are achieved by solving the eigenvalue-eigenfunction problem, and mode shapes are obtained. Natural frequencies of the functionally graded beam are compared with studies in the literature. Computational analyses of the functionally graded beam are carried out using a novel modeling method using the finite element method by Ansys WB software. Results of the finite element analyses are compared with studies in the literature and analytical results. One directional functionally graded beam test specimens are manufactured by a three-dimensional printer, which is designed for this study. Using additive manufacturing, tensile, bending, and modal tests are carried out, and these results are compared with the results obtained by analytical and computational analyses. Finally, analyses are carried out to evaluate the achievement of the novel modeling method presented for the first time in this study on results of graded beams by different functions and under various loads and accuracy of the results given by studies in the literature.
Benzer Tezler
- Fonksiyonel derecelendirilmiş eğri eksenli piezoelektrik kirişlerin mekanik ve elektriksel davranışları
Mechanical and electrical behaviors of functionally graded piezoelectric curved bars
AHMET TURAN ÖNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERAY ARSLAN
- Fonksiyonel derecelendirilmiş gözenekli sandviç kirişlerin statik ve serbest titreşim analizi
Static and free vibration analysis of functionally graded porous sandwich beams
SURA KAREEM ABBAS AL ITBI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMAD RESHAD NOORI
- A mixed finite element formulation for static and eigenvalue analysis for functionally graded microbeams resting on two parameter elastic foundation
İki parametreli elastik zemine oturan fonksiyonel derecelendirilmiş bir mikro kirişte statik ve özdeğer analizi için karişik sonlu elemanlar formulasyonu
AYKUT LEVENT
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞRI MOLLAMAHMUTOĞLU
- Analytical and numerical analysis of coupled linear vibrations of fgm beams and frames
Fgm kiriş ve çerçevelerin bağlı lineer titreşimlerinin analitik ve sayısal analizi
NEDİMCAN AYTEMÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞURCAN EROĞLU
- Mechanical behavior of the bi-directional beams
Malzeme özellikleri iki doğrultuda değişen kirişlerin mekanik davranışları
MURAT ÇELİK
Doktora
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA ARTAN