Dairesel Delik İçeren Öngerilmeli Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzemeden Oluşan Şerit Plakların Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Statik Analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Matematik Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet Can Atasayanlar

Danışman: Ülkü Yeşil

Özet:

Bu tez kapsamında fonksiyonel derecelendirilmiş (FD) malzemeden yapılmış, karşılıklı kenarından basit mesnetli şerit-plağın yapısında dairesel formda delik içermesi ve/veya içermemesi durumları ile yapı elemanı malzemesinin öngerilme içermesi ve/veya öngerilme içermemesi durumlarında farklı dış yükler altında yapısında oluşan gerilme ve yer değiştirme yayılımları, düzlem şekil değiştirme kabulü altında incelenmiştir. İncelemelerde FD şerit-plak malzemesine ait Young Modülünün koordinat eksenleri doğrultusunda değişimi polinom fonksiyon olarak seçilmiş ancak, Poisson oranı ile malzeme yoğunluğunun sabit olduğu kabul edilmiştir. Young modülünün koordinata bağlı değişimi, tek serbestlik dereceli olacak şekilde seçilerek, farklı fonksiyonlar için farklı problemler incelenmiştir. Yapı elemanının öngerilmesiz olması durumuna ait matematiksel modelleme Lineer Elastisite Teorisi’nin kesin denklemleri yardımıyla; öngerilmeli olması durumuna ait matematiksel modelleme Lineerize Edilmiş Üç Boyutlu Elastisite Teorisi (LEÜBET)yardımıyla modellenmiştir. Ele alınan sınır değer problemlerinin çözümü, SonluElemanlar Yöntemi kullanılarak sayısal olarak yapılmıştır.Tez beş bölüm ve kaynaklardan oluşmaktadır. Birinci bölümde, literatür özeti ve tezin amacı verilmiştir. İkinci bölümde,matematiksel modellemede kullanılan Lineerize edilmiş 3 boyutlu elastisite teorisi hakkında bilgilendirme yapılmıştır. Üçüncü bölümde, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış süreksizlik içermeyen şerit-plakların statik analizi incelenmiştir. Bu bölümün ilk kısmında çekme kuvveti altında şerit-plak problemi ele alınmış, FDM özellikleri farklı 2 eksen(Ox1 ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2 problemincelenmiştir. Bu bölümün ikinci kısmında öngerilmeli şerit-plağın eğilmesi problemi ele alınmış, yine FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1 ve Ox2eksenleri) boyunca değişen 2 problem incelenmiştir. Ele alınan plağın, esasyükleme yapılmadan önce, yapısında öngerilmelerin olduğu ve bu öngerilmelerin,plağın karşılıklı iki kenarından etki eden düzgün yayılı eksenel kuvvet etkisinde, şerit-plağın yapısında oluştuğu kabul edilmektedir. Ele alınan öngerilmeli FD plağın üst yüzeyinde etki eden normal basınç kuvveti etkisiyle eğilmesi durumunda, plak yapısında oluşan gerilme ve yer değiştirme yayılımlar ıbelirlenmiştir. Dördüncü bölümde, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış içerisinde dairesel en kesitli boşluk içeren şerit-plakların statik analizi incelenmiştir. Bu bölümün ilk kısmında, karşılıklı iki kenarından etki eden eksenel çekme kuvveti altında dairesel delik içeren şerit-plak problemi ele alınmış, FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1 ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2problem incelenmiştir. Bu bölümün ikinci kısmında dairesel formda delik içeren öngerilmeli şerit-plağın, üst yüzeyine etki eden normal basınç kuvveti etkisiyle eğilmesi problemi ele alınmış, FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2 problem incelenmiştir. Ele alınan plağın, esas yükleme yapılmadan önce, yapısında öngerilmelerin olduğu ve bu öngerilmelerin, plağın karşılıklı iki kenarından etki eden düzgün yayılı eksenel kuvvet etkisinde yapıda oluştuğu kabul edilmektedir. Ele alınan öngerilmeli FD plağın üst yüzeyinde etki eden normal basınç yükü tesiriyle eğilmesi durumunda, dairesel delik civarında oluşan kutupsal gerilme ve yer değiştirme yayılımları belirlenmiştir. Beşinci bölümünde, tez çerçevesinde yapılan çalışmaların değerlendirilmesi, sonuç ve öneriler sunulmuştur.