Definition and validation of hyperelastic material using finite element hyperelastic models

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: FAISAL AHMED

Danışman: Fatih Alemdar

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Elastomerler, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan bir malzeme olup inşaat, elastomerleri farklı yapı elemanlarında kullanan endüstrilerden biridir. Hiperelastik elemanlar üzerinde yapılan fiziksel testler genellikle zaman ve özel ekipman gerektirir, bu nedenle bu tip elemanlar için sonlu eleman modeller oluşturmak daha pratik olacaktır. Bu elemanların farklı yükler altındaki davranışlarını incelemek için, doğrusal olmayan hiperelastik davranışı doğru bir şekilde tahmin etmek için doğru bir gerinim potansiyel enerji fonksiyonu (SPEF) seçilmelidir. Bu araştırma, sismik yatay kuvvetlere direnmek için orijinal olarak yapı temelinde kullanılan elastomerik yatak numunesinde kullanılan kauçuk elastomer için en doğru hiperelastik modeli tanımlamayı ve seçmeyi amaçlamaktadır. Hiperelastik modelleri tanımlamak için gerekli olan deneyler yapıldı ve farklı hiperelastik modeller için gerinim enerjisi fonksiyonunu değerlendirmek için Sonlu elemanlar yazılımı kullanıldı. Bu tip kauçuğa uyan en iyi modeli bulmak için altı farklı hiperelastik model arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Doğru modeli seçmek için eğri uydurma yöntemi kullanıldı. Birden fazla modelle bu öğe davranışının doğru bir tahminini verdi. Bu farklı davranışlar altında simülasyon tahmininin geçerliliğini kontrol etmek için elastomerik çift tesirli kesme numuneleri üzerinde iki fiziksel doğrulama testi (Çift tesirli kesme) de gerçekleştirilmiştir. Her ikisi de deneysel sonuçla en iyi eğri uyumuna sahip olduğundan, çift tesirli kesme testini simüle etmek ve doğrulamak için polinom ve Ogden modelleri seçilmiştir. Polinom formu, çift tesirli kesme testi modellemek için en doğru seçim olup ve sonlu eleman simülasyonu, eğri uydurma ve hata yüzdesi açısından numune davranışını en doğru tahmin ettiği görülmüştür.