Boundary element analysis of contact problems using artificial boundary

Abstract

ÖZET KONTAK PROBLEMLERİNİN SUNİ SINIR YAKLAŞIMI KULLANILARAK SINIR ELEMANLAR METODU İLE ANALİZİ TONUÇ, Galip Yüksek Lisans Tezi, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Ibrahim H. GÜZELBEY Temmuz 1999, 109 sayfa Bu çalışmada, iki boyutlu temas problemi, suni sınır yaklaşımı direk sınır elemanları metoduna uygulanarak analiz edildi. Suni sınır yaklaşımı ise yeni bir şekilde tanımlanarak iki boyutlu sınır elemanları temas programına adapte edildi. Yeni yaklaşımın sonuçlan direk sınır elemanları metodunun sonuçları ve diğer suni sınır yaklaşımının sonuçlan ile mukayese edildi ve benzer hassasiyette sonuçlar verdiği görüldü. Geliştirilen yaklaşım basit bazı uygulamalarla test edildi. Daha sonra kontak problemlerine tatbik edildi. Tüm uygulamalar ANSYS Sonlu Elemanlar Paket Programı ile test edildi. Yeni yaklaşımın tekilliklerden basan ile geçtiği ve sonuçların direk metod ile benzer sonuç verdiği görülmüştür. Ayrıca sınıra yakın yerlerde yeni metodun eskisinden daha hasas ve iyi sonuç vermektedir. Anahtar Kelimeler: Sınır Eleman Metodu, Temas Problemleri, Regular Eleman, Suni Sınır, Suni Düğüm, ANSYS,

ABSTRACT BOUNDARY ELEMENT ANALYSIS OF CONTACT PROBLEMS USING ARTIFICIAL BOUNDARY TONUÇ, Galip M. Sc. in Mechanical Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Ibrahim H. GÜZELBEY July 1999, 109 pages In this work, artificial boundary has been used to analyse two dimensional contact problems in direct boundary element method. A new approach of regular boundary element has been adapted to an existing two-dimensional boundary element contact program. The results of the suggested new approach for the direct regular boundary element have been compared with the existing boundary element program and other artificial boundary approach results. It was observed that they have the similar accuracy. The developed approach has been tested using some simple cases. Furthermore some other case studies have been also carried out for contact problems. All cases have been validated using ANSYS Finite Element Package program. It has been shown that the new approach successfully avoids from the singularities and gives similar results with direct boundary element. New approach is more accurate than the other artificial boundary approach at nearby of boundary. Key words: Boundary Element Method, Contact Problems, Regular Element, Artificial Boundary, Artificial Element, ANSYS. IV