Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzeme Plakların Statik Analizinde Mikro-Mekanik Modellerin Katkısı

Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Pub Date : 2023-06-30 DOI:10.47112/neufmbd.2023.7

Emrah Madenci̇

{"title":"Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzeme Plakların Statik Analizinde Mikro-Mekanik Modellerin Katkısı","authors":"Emrah Madenci̇","doi":"10.47112/neufmbd.2023.7","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Yeni nesil mühendislik malzemelerinden biri olarak bilinen fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler (FDM), tabakalı yapılarda ortaya çıkan arayüz problemlerini kaldırarak modern mühendislik uygulamalarında yüksek mukavemet ve ısıl direnç sağlar. Tipik FDM'nin karakteristik özellikleri, yüksek eğilme-gerilme bağlantısı ve bileşen malzemelerin hacim oranının kademeli olarak değişmesi gibi mekanik özelliklerinden dolayı termal dirençtir. Bu çalışmada; FDM plakların malzeme özelliklerini belirlemek için kullanılan \"Voigt, Reuss, Tamura, yerel temsili hacim elemanı (LRVE) ve Mori-Tanaka\" gibi çeşitli mikro-mekanik modellerin kalınlık koordinatı boyunca malzeme özelliği değişen FDM plakların eğilme davranışına tepkisi üzerindeki etkisi analitik çözüm ile araştırılmıştır. FDM plak elemanının kinematik bağıntıları için birinci dereceden kayma deformasyonu plak teorisi kullanılmış ve virtüel yer değiştirme ilkesinin yardımıyla alan denklemleri elde edilmiştir. Basit mesnetli FDM plakların analitik çözümü için Navier yöntemi kullanıldı. Her bir mikro-mekanik modelden elde edilen sonuçlar literatürde bulunan referans çözümler ile karşılaştırıldı ve uyum içinde oldukları görüldü. Elde edilen sonuçlara göre hacim oranı indeksinin yer değiştirme konusunda modeller arasında farklılık ortaya koyduğu görülmüştür.","PeriodicalId":184558,"journal":{"name":"Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-06-30","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.47112/neufmbd.2023.7","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Yeni nesil mühendislik malzemelerinden biri olarak bilinen fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler (FDM), tabakalı yapılarda ortaya çıkan arayüz problemlerini kaldırarak modern mühendislik uygulamalarında yüksek mukavemet ve ısıl direnç sağlar. Tipik FDM'nin karakteristik özellikleri, yüksek eğilme-gerilme bağlantısı ve bileşen malzemelerin hacim oranının kademeli olarak değişmesi gibi mekanik özelliklerinden dolayı termal dirençtir. Bu çalışmada; FDM plakların malzeme özelliklerini belirlemek için kullanılan "Voigt, Reuss, Tamura, yerel temsili hacim elemanı (LRVE) ve Mori-Tanaka" gibi çeşitli mikro-mekanik modellerin kalınlık koordinatı boyunca malzeme özelliği değişen FDM plakların eğilme davranışına tepkisi üzerindeki etkisi analitik çözüm ile araştırılmıştır. FDM plak elemanının kinematik bağıntıları için birinci dereceden kayma deformasyonu plak teorisi kullanılmış ve virtüel yer değiştirme ilkesinin yardımıyla alan denklemleri elde edilmiştir. Basit mesnetli FDM plakların analitik çözümü için Navier yöntemi kullanıldı. Her bir mikro-mekanik modelden elde edilen sonuçlar literatürde bulunan referans çözümler ile karşılaştırıldı ve uyum içinde oldukları görüldü. Elde edilen sonuçlara göre hacim oranı indeksinin yer değiştirme konusunda modeller arasında farklılık ortaya koyduğu görülmüştür.

查看原文