Tabakalı kompozit plaklarda sonlu elemanlar yöntemiyle elastik-plastik gerilme analizi

Abstract

ÖZET Y. Lisans Tezi TABAKALI KOMPOZİT PLAKLARDA SONLU ELEMAN YÖNTEMİYLE ELASTİK- PLASTİK GERİLME ANALİZİ Gülşah ALAR Atatürk Üniversitesi Fenbilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Adnan ÖZEL En alt tabakadan basınç uygulanmış delikli, deliksiz tabakalı (alüminyum metal-matrix takviyeli paslanmaz çelik fiber) kompozit plakta elastik-plastik gerilme analizi sonlu eleman yöntemiyle yapılmıştır. Bunun için 8 düğümlü Lagrangian interpolasyonu kullanıldı. Sonlu eleman yöntemiyle yapılan elastik-plastik gerilme analizinde Newton- Raphson yöntemi kullanılmıştır. ANSYS paket programında Shell 91 eleman özellikleri kullanılarak bilgisayar programı yazılmıştır. Deliksiz ve (çeşitli çap ölçülerinde) delikli kompozit plaklarda, farklı takviye açılarındaki plastik-şekil değişimi incelenmiştir.En büyük plastik-şekil değişimi deliksiz plaklarda plağın ortasında meydana gelirken, delikli plaklarda delik çevresinde oluşmaktadır. Aynı yüklemeye maruz, (0/90/90/0)s takviye açısında x-ekseni boyunca en büyük eşdeğer gerilmenin, deliksiz plakta plağın ortasında oluştuğu gözlenirken (30/60/30/60)s ve (45/-45/45/-45)s takviye açılarında x- ekseninden içeriye doğru kaydığı görülmüştür. Aynı yüklemeye maruz, (0/90/90/0)s takviye açısında en büyük eşdeğer gerilmenin, delikli plakta plağın ortasındaki bağlantı deliği civarında oluştuğu gözlenirken, (30/60/30/60)s ve (45/-45/45/-45)s takviye açılarında x-ekseninden içeriye doğru azaldığı görülmüştür. 2002, 137 sayfa Anahtar Kelimeler: Elastik-Plastik Analiz, Sonlu Elemanlar Metodu, Metal Matrix Kompozit, Tabakalı Plak, Plastik Şekil Değiştirme.

ABSTRACT Master Thesis ELASTIC-PLASTIC STRESS ANALYSIS IN STAINLESS STEEL FIBER REINFORCED ALUMINUM METAL MATRIX LAMINATED PLATES BY FINITE ELEMENT METHOD Gülşah ALAR Atatürk University Graduate School of Natural And Applied Sciences Department Of Mechanical Engineering Supervisor: Assco. Prof. Dr. Adnan ÖZEL (Stainless-steel fiber reinforced aluminum metal matrix laminated both with hole and without hole) in the composite plate has been applied to press in bottom and examined using the finite element method, 8-node Lagrangian interpolation. In the finite element solution Newton-Raphson method was used. A computer program has been written by using characteristics of shell 91 element in ANSYS package programme. The plastic strain at the model has been observed laminated both with hole (on various diameter dimensions) and without hole on various orientation angles. Maximum plastic-strain occured in the middle of the plates without hole while it appeared around the hole in the plates with hole. At the same loading conditions, for the plates without a hole, it was observed that the maximum equivalent stress along x-axis occured in the middle of the plate for (0/90/90/0)s orientation angle, while it starts shifting from the center to the edges on the x-axis for (30/60/30/60)s and (45/-45/45/-45)s orientation angles.Similarly, at the same loading conditions for the plates with a hole it was observed that the maximum equivalent stress along x-axis occured around the hole in the middle of the plate for the (0/90/90/0)s orientation angle, while it starts decreasing from the center to the edges on the x-axis for (30/60/30/60)s and (45/-45/45/-45)s orientation angles. 2002, 137 page Keywords: Elastic-plastic analysis, Finite element Method, Metal matrix composite, Laminated plate, Plastic Strain. 11