Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden (FDM) yapılmış kabukların farklı sınır koşulları altındaki dinamik davranışlarının sonlu elemanlar analizi kullanarak hesaplanması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SERHAT SUERİ
Danışman: Bora Yıldırım
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler (FDM), mekanik özellikleri bir noktadan diğer bir noktaya sürekli değişen, heterojen özel bir malzeme tipidir. Belirli bir hacimsel oranda karıştırılan iki malzeme ile oluşturulan FDM yapılar, kompozit malzemelerin, teknolojide cevap veremediği durumlara çözüm kaynağı olmuştur. Bu çalışmada, FDM kabuk yapıların titreşim karakteristikleri hakkında genel bir yaklaşım bulunması amaçlanmıştır. Bunun için paslanmaz çelik ve zirkonya'dan oluşan FDM bir kabuk yapı sonlu elemanlar analizi (ANSYS) kullanılarak çeşitli analizlere tabi tutulmuş, tasarlanan bu FDM yapının dinamik davranışı hakkında bilgi edinilmiştir. FDM yapının titreşim özellikleri hakkında daha düzgün bir yorum yapabilmek adına, farklı sınır koşulları, farklı geometrik özellikler ve farklı hacimsel dağılım oranları için modal analizler tekrarlanmış, elde edilen sonuçların doğruluğunu ölçebilmek için de bu veriler literatürde bulunan veriler ile kıyaslanmıştır. Ayrıca, yapı üzerinde bir çatlak eklenmiş ve bu çatlağın yapının davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Son olarak, ortotropik FDM kabuk yapı için analizler yapılarak alümina malzemesi için daha doğru sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan analizler sonucu, FDM yapı için elde edilen doğal frekans değerlerinin, literatürde bulunan değerler ile aynı paralellikte olduğu gözlemlenmiştir. FDM yapı modeli kullanılarak elde edilen saf malzeme davranışı ile saf malzemeler için ayrıca yapılan analizlerden ortaya çıkan sonuçlar da tamamen benzer çıkmıştır. Buna ilave olarak, farklı hacimsel oranlardaki FDM yapıların doğal frekans değerleri, FDM yapıyı meydana getiren malzemelerin doğal frekansları arasında yer almıştır ki; bu da FDM yapıda kullandığımız matematiksel modeli doğrulamaktadır.