Eksenel Basınç Altında PZT Silindirin Çin Feneri Tipi Stabilite Kaybının Legendre Serileri Yardımıyla Çözümü


Aylıkcı F., Yeşil Ü., Yahnioğlu N.

24. Ulusal Mekanik Kongresi (UMK24), Baku, Azerbaycan, 2 - 05 Eylül 2025, cilt.1, ss.35-47, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Baku
  • Basıldığı Ülke: Azerbaycan
  • Sayfa Sayıları: ss.35-47
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, her iki ucundan düzgün yayılı eksenel basınç kuvveti etkisindeki silindirin, Çin feneri tipi stabilite kaybı problemi ele alınmıştır. Silindirin, piezoelektrik (PZT) malzemeden yapıldığı ve uzun ekseni boyunca kesit alanının dairesel olduğu kabul edilmiştir.

Bu problemlerin matematiksel modeli, lineer olmayan elektro-elastisite teorisinin üç boyutlu kesin denklemleri yardımıyla, eksenel simetrik durum için yapılmış ve lineer olmayan kısmi türevli diferansiyel denklem sistemi ve verilen sınır koşullarından oluşmaktadır. Bu problemlerinin çözümü, detayları [1]’de verilen işlemler yardımıyla, lineer kısmi türevli diferansiyel denklem sistemini içeren seri-sınırdeğer problemlerinin çözümüne indirgenir.

Çalışmanın amacı, ele alınan silindirin Çin feneri tipi stabilite kaybına sebep olan kritik dış kuvvetin belirlenmesidir ve bu kritik kuvvetin belirlenmesinde belirtilen seri-sınırdeğer problemlerinden ilk iki sınırdeğer probleminin çözümü yeterli olmaktadır [1]. Bu iki  sınırdeğer probleminin çözümü analitik olarak yapılmıştır. Analitik çözüm için Legendre polinomları ile sınır koşullarının sağlatılmasında “pencere fonksiyonlar”ından yararlanılmıştır. Kritik parametrelerin belirlenmesinde, “başlangıç eğinti kriteri” kullanılmıştır [1-4].

Sayısal sonuçlar, MATLAB yardımıyla tarafımızdan oluşturulan algoritma ve programlar yardımıyla belirlenmiştir. Çeşitli problem parametrelerinin, stabilite kaybına sebep olan kritik basınç kuvvetinine etkileri incelenmiştir.

Bu çalışma, ele alınan problemlerin analitik çözüm tekniğinin geliştirilmesi ve analitik olarak çözümün belirlenmesini içermektedir. Dolayısıyla, bu alanda literatürde verilen sayısal sonuçların değerlendirilmesinde önemli bir veri teşkil edebileceği öngörülmektedir