Fiber metal tabakalı kompozit plakaların diferansiyel quadrature metodu ile titreşim analizi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SİNAN MARAŞ

Danışman: Mustafa Yaman

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Fiber metal tabakalı kompozitler (FMT), farklı metal levhalar (genellikle alüminyum) ile karbon, cam veya aramid gibi fiber takviyeli polimer matrisli kompozitlerden meydana gelen hibrid yapılardır. Metal levhalar kompozitin dış yüzeyde bulunurlar ve takviye edilmiş polimerik iç kısmı dış etkilerden korurlar. Metal malzemeler genellikle süneklik, darbe direnci, yorulma çatlağı büyümesine karşı hasar toleransı gibi iyi özelliklere sahiptir. Fiber takviyeli kompozit malzemelerin ise yüksek özgül mukavemet, yüksek özgül rijitlik, iyi korozyon ve yorulma direnci gibi avantajları bulunmaktadır. Fiber metal tabakalı kompozitlerin üretimi sayesinde bu iki malzemenin sahip olduğu avantajlar bir araya getirilmektedir. Bu avantajlarından dolayı fiber metal tabakalı kompozitler günümüzde otomobil, uçak ve uzay endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bundan dolayı, bu hibrit kompozit malzemelerin titreşim davranışlarının incelenmesi büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, fiber metal tabakalı kompozit plakaların titreşim karakteristikleri nümerik ve deneysel olarak incelenmiştir. Tabaka malzeme özelliklerinin (alüminyum levha, cam-fiber, karbon-fiber tabakalar), geometrisinin (tabaka sayısı, tabaka kalınlıkları, fiber yönlenmeleri) ve farklı sınır şartlarının kompozit yapının titreşim ve sönüm karakteristiklerine etkisi, deneysel olarak araştırılmıştır. Daha sonra fiber metal tabakalı kompozit plakanın diferansiyel denklemleri klasik plaka teorisine göre türetilmiştir. Diferansiyel quadrature, genelleştirilmiş diferansiyel quadrature ve harmonik diferansiyel quadrature metotlarının kullanılması ile nümerik analizler gerçekleştirilmiştir. Nümerik modelin doğruluğunu kanıtlamak için elde edilen doğal frekanslar literatürde verilen sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Ayrıca, bu çalışmada elde edilen sayısal sonuçlar deneysel olarak doğrulanmıştır. Böylelikle, çeşitli parametrelerin hibrit yapının titreşim karakteristikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır.