Bu numerik çalışmanın amacı, ANSYS V13 sonlu
elemanlar programı kullanarak ankastre-ankastre (C-C) sınır şartı altında
eksenel yönde fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden (FDM) modellenmiş üç
tabakalı konik kirişlerin birinci mod frekans analizini değerlendirmektir.
Analizler üç seviye ve üç kontrol faktöründen oluşan L16 Taguchi ortogonal dizi
tasarımı kullanılarak yürütülmüştür. Tabakalar kontrol faktörleri olarak karar
verilmiştir ve alüminyum (Al) / monotungsten karbür (WC) sistemlerinden
oluştuğu düşünülmektedir. Optimum tabaka kombinasyonu sinyal gürültü oran
analizine göre gerçekleştirildi. Eksenel tabakalı FD konik kirişlerin birinci
mod frekansı üzerinde tabakaların önem seviyeleri ve katkı oranları varyans
analizi (ANOVA) kullanılarak incelenmiştir. Birinci mod frekans değerleri
üzerinde Tabaka 1 ve Tabaka 3 pozitif etkilere sahiptir. Ancak Tabaka 2 negatif
etkiye sahiptir. Ayrıca en etkili tabakalar sırasıyla %82,17 ile Tabaka 1, %16,36
ile Tabaka 2 ve %1,45 ile Tabaka 3’tür.
Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler konik tabakalı kirişler sonlu elemanlar metodu
The purpose of this numerical
work is to evaluate the first mode frequency analysis of the tapered beams with
three layers, modelled using functionally graded materials (FGM) in the axially
direction, under clamped-clamped (C-C) boundary condition based on finite
element software named ANSYS V13. Analyses were conducted using L16 Taguchi
orthogonal array design consisting of three control factors and four levels.
The layers were determined as the control factors and were considered to be
made from aluminum (Al)/monotungsten carbide (WC) systems. The optimum layer
combination was carried out according to the analysis of signal-to-noise (S/N)
ratio. The importance levels and contribution ratios of the layers on the first
mode frequency of the axially layered FG tapered beams were observed by using
analysis of variance (ANOVA). Layer 1 and Layer 3 have positive effects on the
first mode frequency values. However, Layer 2 has negative influence. In
addition, the most effective layers are Layer 1 with 82.17%, Layer 2 with
16.36% and Layer 3 with 1.45% respectively.
Functionally graded materials tapered layered beam finite element method
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği |
Bölüm | Makine Mühendisliği |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 31 Ocak 2018 |
Gönderilme Tarihi | 15 Eylül 2017 |
Kabul Tarihi | 20 Kasım 2017 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2018 |