Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Eray VARDAR
Danışman: Tuncay Karaçay
Özet:
Eğrisel fiberler ile oluşturulan katmanlı kompozit plakaların geliştirilmesi, yapıların mukavemet ve katılık gibi performanslarını iyileştirmek için çeşitli avantajlar sağlamaktadır. Değişken katılığa sahip katmanlı kompozitler katılık / kütle oranı avantajı sebebiyle havacılık, askeri ve akademik alanlarda büyük ilgi uyandırmaktadır. Bu kritik alanlarda kullanılabilmeleri sebebiyle değişken katılığa sahip katmanlı kompozit yapılar titreşim ve patlama yüklerine maruz kalabilmektedirler. Bu çalışmada değişken ve sabit katılığa sahip katmanlı kompozit plakaların modal analizi ve patlama yükü altındaki geçici dinamik analizi yapılmıştır. Bu çalışmaların devamında ise optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında kompozit plakanın değişken katılık modellemesi yapılmıştır. Plaka giriş ve orta nokta açılarına bağlı olarak lineer eğriler ile modeli oluşturan bir kod yazılmıştır. Bu kod ile serime bağlı olarak plakanın her bir birim noktasındaki fiber koordinatları ve açı değeri elde edilebilmektedir. Tezin bu aşamasında Python yazılımı kullanılmıştır. Titreşim yükü altında çalışan yapılarda modal karakteristiklerin belirlenmesi ve tasarımda mod frekans değerlerinin değiştirilebilmesi büyük öneme sahiptir. Teorik çalışmanın ikinci aşamasında değişken katılığa sahip katmanlı kompozit plakalar üzerine literatürde var olan bir çalışmanın modal analiz doğrulaması yapılmış ve çok yakın sonuçlar elde edilmiştir. Sonraki aşamada ise modal analiz optimizasyon çalışması yapılmış ve plakanın en yüksek birinci ve ikinci mod frekans değerini veren fiber serim açıları elde edilmiştir. Teorik çalışmanın üçüncü aşamasında ise değişken ve sabit katılığa sahip katmanlı kompozit plakaların patlama yükü altındaki geçici dinamik analizi sonlu elemanlar yöntemi ile yapılmıştır. Yapılan analizler literatürdeki faklı sayısal çalışmalar ile doğrulanmıştır. Bu çalışmaların ardından değişken ve sabit katılığa sahip plakaların patlama yükü altındaki geçici dinamik analiz optimizasyon çalışmaları yapılmış ve plakaların belirli bir noktasındaki yer değiştirme değerleri karşılaştırılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde değişken katılığa sahip katmanlı kompozit plakaların eşdeğer patlama yüklerinde sabit katılığa sahip kompozit plakalara göre yüksek katılık ve mukavemete sahip olduğu ve plakanın belirli bir noktasının yer değiştirme değerinin daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Bütün bu çalışmalarda ANSYS yazılımı ile sayısal sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıştır.
Anahtar Kelimeler : Katmanlı kompozit, değişken katılık, sabit katılık, geçici analiz, patlama yükü, modal analiz, optimizasyon