Numerical investigation of the macroscopic effective material behavior of cellular materials using periodic finite element structures
Periyodik sonlu eleman yapıları kullanarak hücresel malzemelerin makroskopik etkin davranışının sayısal incelenmesi
- Tez No: 747519
- Danışmanlar: PROF. DR. HOLGER STEEB, DR. CHRISTIAN BECKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ruhr-Unıversıtat Bochum
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Mekanik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hücresel malzemelerin mekanik olarak incelenmesi, mühendislik endüstrisinde artan kullanımları ve taşıyıcı yapılarda kullanım potansiyelleri nedeniyle önemlidir. Bu tez, hücresel katıların anlamını, özelliklerini ve uygulama alanlarını yapısal yaklaşım açısından tanıtmanın ve petek yapılarının mekaniğini tartışmanın yanı sıra periyodik sonlu eleman yapıları kullanarak hücresel malzemelerin makroskopik etkin malzeme davranışını araştırmayı amaçlamıştır. Periyodik hücre ölçeğindeki parametrelerin (hücrenin genel geometrisi) makro ölçekteki parametreleri nasıl etkilediğine odaklanılmıştır. Bu tezin ana görevlerini, sonlu elemanlar kullanarak petek yapılarını simüle etmek, makroskopik davranışlarını araştırmak ve etkin malzeme özelliklerini belirlemek oluşturmuştur. Bunlar arasında kayma modülü, Young modülüs ve Poisson oranı önemlidir. Araştırmalar sırasında tüm simülasyon ve hesaplamalar için COMSOL Multiphysics'in Matlab Arayüzlü yazılımı kullanılmıştır. Sonuç olarak, her iki etkinin de (değişen genişlik ve yükseklik) kayma modülü (G) varyasyonları üzerinde etkileri olduğu görülmüştür. Bu varyasyon, numunenin sınırlarında meydana gelen mikroskobik homojensizliklerden kaynaklanabilir. Kesme deneyleri, bükülmeden kaynaklanan homojen olmayan durumları açıklayabilir, bu nedenle deneysel verilerin sistematik sapması, basit kesme altında dönme alanının sınır tabakası ile açıklanabilir. Kesme ve çekme testleri sonucunda yapının anizotropik olduğu söylenebilir. Eğilme incelemesi ile çekme incelemesi arasında kesme modülünde önemli bir fark vardır. Bu, homojen olmama ve araştırmaların tam gerçek homojenlik için yetersizliğinden kaynaklanabilir.
Özet (Çeviri)
Studying mechanics of cellular materials is important due to their increasing usage in engineering industry and usage potential in load-bearing structures. This thesis aimed to investigate the macroscopic effective material behaviour of cellular materials using periodic finite element structures in addition to introducing the meaning of the cellular solids, its properties and its application fields in terms of structural approach and discussing mechanics of the Honeycombs. It was focused on, how parameters on the scale of the periodic cells (general geometry of the cell) influence parameters on the macro scale. The main tasks of this thesis were to simulate honeycomb structures using finite elements, to investigate their macroscopic behaviour and to determine effective material properties. Among them, shear modulus, Young modulus and Poisson's ratio are of importance. During the investigations, the software of COMSOL Multiphysics with Matlab Interface was used for all of the simulations and calculations. Consequently, both effects (changing width and height) have influences on variations of shear modulus (G). This variation can be sourced by microscopic inhomogeneities occurring at the boundaries of the specimen. Shear experiments canexplain the inhomogeneities due to bending, therefore the systematic deviation of experimental data can be explained by the boundary layer of the rotational field under simple shear. As a result of the shear and tension tests, it can be said that the structure is anisotropic. There is a considerable difference in shear modulus between bending investigation and tension investigation. This may be caused by non-homogeneity and inadequacy of the investigations for the exact real homogeneity.
Benzer Tezler
- Devrelerin büyük işaret cevaplarının bilgisayar yardımıyla bulunması
Başlık çevirisi yok
NÜKHET GÜNEYİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜCEL ERCAN
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR