Piezoelektrik malzemeden yapılmış prizmatik dolgu içeren plakların sonlu elemanlar yöntemi ile doğal titreşim analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖKÇE YAZICI

Danışman: Ülkü Yeşil

Özet:

Bu tez çerçevesinde, dikdörtgen plak içerisine gömülü piezoelektrik (PZT) malzemeden yapılmış prizmatik dolgu/dolgular için doğal titreşim problemi ele alınmıştır. Problemin matematiksel formülasyonu, elektro-elastisite teorisinin 3 boyutlu kesin hareket denklemleri kapsamında, parçalı-homojen cisim modeli yardımıyla modellenmiştir. Dikdörtgen kalın plağın yanal yüzeylerinden basit mesnetli ve elektrik potansiyelin sıfır olduğu aynı zamanda, PZT dolgu ile onu saran matris malzemesi arasındaki ara yüzeyde ideal temas koşullarının sağlandığı kabul edilmiştir. İncelenen sınır-değer problemlerinin çözümleri, üç boyutlu (3B) sonlu elemanlar yöntemi (SEY) ile, tarafımızdan oluşturulan algoritma ve programlar kullanılarak yapılmıştır. Ele alınan PZT dikdörtgen kalın plağın doğal titreşim frekanslarına, bu plağa ait çeşitli geometrik ve malzeme parametreleri ile mekaniksel alanlar ile elektriksel alanların etkileri incelenmiştir. Ele alınan kalın plağın içerdiği PZT dolguların karşılıklı etkisi ile dolguların; boyutu, konumu, malzemesi ve polarizasyon yönünün plağın doğal frekanslarına etkisi ve aynı zamanda elektriksel ve mekaniksel alanların karşılıklı etkileri ile birlikte matris malzemesinin (elastik ortamın) malzeme sabitlerinin belirtilen bu doğal frekanslara etkisi gibi pek çok problem parametresinin etkileri araştırılmıştır.