Araştırma Makalesi

Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı

Cilt: 35 Sayı: 4 21 Temmuz 2020
PDF İndir
TR EN

Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı

Öz

Kompozit malzemeler, çeşitli mühendislik yapılarının birincil yük taşıyıcı bileşenlerinin imalat sürecinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, kompozitlerin yapısal bütünlüğünün, yapının hizmet ömrü boyunca meydana gelen hasarlardan dolayı azalması muhtemeldir. Duruma dayalı bakım programlaması için kompozit yapılara gerçek zamanlı şekil ve gerilme algılaması gerçekleştirebilen bir yapısal sağlık izleme sistemi entegre edilebilir. Bu çalışmada, Rafine Zikzak Teorisinin (RZT) temel olarak kullanıldığı ters sonlu elemanlar yöntemine (iFEM) dayanan yeni bir dört düğümlü ters plaka elemanı önerilmiştir. Buradaki iFEM-RZT formülasyonu, membran, eğilme, enine kayma ve zikzak kesit gerinimlerini içeren RZT'nin bütün gerinim ölçüleri kümesini kullanan ağırlıklı en küçük kareler fonksiyonunu en aza indirgemektedir. Mevcut elemanın temel faydası, herhangi bir yükleme bilgisi gerektirmemesi ve şekil algılaması için yalnızca yerleşik sensörlerden alınan gerinim ölçer ölçümlerini kullanmasıdır. Diğer bir avantajı, aynı zamanda genel bir lamine kompozit ve sandviç yapı sınıfının tam alan ve üç boyutlu yer değiştirmelerini ve gerilmelerini tahmin etmek içinde uygulanabilir olmasıdır. Mevcut elemanın potansiyel yeteneklerini göstermek için, farklı laminasyon tiplerine sahip olan bir lamine kompozit plaka üzerinde çeşitli vaka çalışmaları yapılmıştır. İFEM-RZT sonuçları ve son derece hassas sonlu elemanlar çözümleri arasındaki karşılaştırmaya göre, mevcut yaklaşımın üstün doğruluğu ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Herrmann, A.S., Zahlen, P.C., Zuardy, I., Sandwich structures technology in commercial aviation, Sandwich Structures 7: Advancing with Sandwich Structures and Materials, Springer, Netherlands, 13-26, 2005. doi:10.1007/1-4020-3848-8_2
  2. Vadakke, V., Carlsson, L.A., Experimental investigation of compression failure of sandwich specimens with face/core debond, Composites Part B: Engineering, 35:6, 583-590, 2004. doi:10.1016/j.compositesb.2003.10.004
  3. Zou, Y., Tong, L.P.S.G., Steven, G.P., Vibration-based model-dependent damage (delamination) identification and health monitoring for composite structures—a review, Journal of Sound and Vibration, 230:2, 357-378, 2000. doi:10.1006/jsvi.1999.2624
  4. Tikhonov, A.N., Arsenin, V.Y., Solutions of Ill-Posed Problems, Winston and Sons, Washington, DC, 1977. doi:10.1137/1021044
  5. Davis, M.A., Kersey, A.D., Sirkis, J., Friebele, E.J., Shape and vibration mode sensing using a fiber optic Bragg grating array, Smart Materials and Structures, 5:6, 759-765, 1996. doi:10.1088/0964-1726/5/6/005
  6. Bogert, P.B., Haugse, E.D., Gehrki, R.E., Structural shape identification from experimental strains using a modal transformation technique, Proceedings of 44th AIAA/ASME/ASCE/AHS Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, Norfolk, VA, 2003. doi:10.2514/6.2003-1626
  7. Tessler, A., Spangler, J.L., A variational principal for reconstruction of elastic deformation of shear deformable plates and shells, NASA TM-2003-212445, 2003.
  8. Tessler, A., Spangler, J.L., A least-squares variational method for full-field reconstruction of elastic deformations in shear-deformable plates and shells, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 19:2, 327-339, 2005. doi:10.1016/j.cma.2004.03.015

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

21 Temmuz 2020

Gönderilme Tarihi

24 Nisan 2019

Kabul Tarihi

19 Mart 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 35 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Kefal, A. (2020). Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 1767-1782. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.557477
AMA
1.Kefal A. Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı. GUMMFD. 2020;35(4):1767-1782. doi:10.17341/gazimmfd.557477
Chicago
Kefal, Adnan. 2020. “Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (4): 1767-82. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.557477.
EndNote
Kefal A (01 Temmuz 2020) Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 4 1767–1782.
IEEE
[1]A. Kefal, “Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı”, GUMMFD, c. 35, sy 4, ss. 1767–1782, Tem. 2020, doi: 10.17341/gazimmfd.557477.
ISNAD
Kefal, Adnan. “Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (01 Temmuz 2020): 1767-1782. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.557477.
JAMA
1.Kefal A. Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı. GUMMFD. 2020;35:1767–1782.
MLA
Kefal, Adnan. “Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 35, sy 4, Temmuz 2020, ss. 1767-82, doi:10.17341/gazimmfd.557477.
Vancouver
1.Adnan Kefal. Lamine kompozit ve sandviç plakaların şekil ve gerilme algılaması için yeni bir dört-düğüm noktalı ters-plaka elemanı. GUMMFD. 01 Temmuz 2020;35(4):1767-82. doi:10.17341/gazimmfd.557477

Cited By