PİEZOELEKTRİK SANDVİÇ DİKDÖRTGEN KALIN PLAĞIN DELAMİNASYON BURKULMA MODUNA ÇEŞİTLİ GEOMETRİK VE MALZEME PARAMETRELERİNİN ETKİSİ

Yıl 2019, Cilt: 8 Sayı: 3, 109 - 120, 20.12.2019

Fatih Aylikci Nazmiye Yahnioglu

https://doi.org/10.28948/ngumuh.632187

Öz

Bu çalışmada,
tabakalar arasında birbirine paralel ve özdeş kenar çatlaklar veya iç çatlaklar
içeren PZT/Metal/PZT sandviç dikdörtgen kalın plağın, çatlaklar doğrultusunda
karşılıklı iki kenarından etki eden tek eksenli statik basınç kuvveti
etkisinde, plağın delaminasyon burkulma problemleri, ele alınan sınır ve temas
koşulları çerçevesinde incelenmiştir. Ele alınan problemler, üç boyutlu elektro-elastisite
teorisinin kesin denklemleri ile parçalı homojen cisim modeli çerçevesinde
matematiksel olarak modellenmiş ve üç boyutlu sonlu elemanlar modellemesi
yardımıyla sayısal olarak çözülmüştür. Bu PZT/Metal/PZT sandviç dikdörtgen
kalın plağa ait kritik delaminasyon burkulma kuvvetinin belirlenmesinde “küçük
başlangıç eğinti kriteri”  [1]
kullanılmıştır. İncelemelerde, plağın farklı delaminasyon burkulma modlarına
sahip olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma kapsamında ele alınan sandviç
dikdörtgen kalın plağın delaminasyon burkulma mod değişimlerine, plağa ait
çeşitli geometrik ve malzeme parametreleri ile elektriksel ve mekaniksel
alanların karşılıklı etkileşimlerinin etkileri belirlenmeye çalışılacaktır. 

Anahtar Kelimeler

PZT sandviç kalın plak, 3B SEY, delaminasyon burkulma modu, kenar/iç çatlak, yüzey kırışıklıkları

Destekleyen Kurum

Yıldız Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Proje Numarası

2016-07-03-DOP03

Teşekkür

Bu çalışma, Yıldız Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü’nün 2016-07-03-DOP03 numaralı projesi ile desteklenmiştir.

Kaynakça

• HOFF, N.J., “Buckling and stability”, Journal of the Royal Aeron, Society, 58, 3-52, 1954.
• EVANS, A.G., HUTCHINSON, J.W., “The thermomechanical integrity of thin films and multilayers”, Acta Metallurgical et Materialia, 43 (7) , 2507-2530, 1995.
• HU, Y.T., YANG, J.S., JIANG, Q., “A model for electroelastic plates under biasing fields with applications in buckling analysis”, International Journal of Solids and Structures, 39, 2629-2642, 2002.
• YAN, Y., SHANG, F., “Cohesive zone modeling of interfacial delamination in PZT thin films”, International Journal of Solids and Structures, 46 (13), 2739-2749, 2009.
• YANG, J.S., “Buckling of a piezoelectric plate”, International Journal of Solids and Structures, 44, 399-408, 1998.
• AKBAROV, S.D., YAHNIOGLU, N., “Buckling delamination of a sandwich plate-strip with piezoelectric face and elastic core layers”, Applied Mathematical Modelling, 37 (16-17), 8029-8038, 2013.
• CAFAROVA, F.I., AKBAROV, S.D., YAHNIOGLU, N., “Buckling delamination of the PZT/Metal/PZT sandwich circular plate-disc with penny-shaped interface cracks”, Smart Structures and Systems, 19 (2), 163–79, 2017.
• AYLIKCI, F., AKBAROV, S.D., YAHNIOGLU, N., “Buckling delamination of a PZT/Metal/PZT sandwich rectangular thick plate containing interface inner band cracks”, Composite Structures, 202, 9-16, 2018.
• AKBAROV, S.D., Stability Loss and Buckling Delamination: Three-Dimensional Linearized Approach for Elastic and Viscoelastic Composites, Springer. Heidelberg, New York, 2013.
• YANG, J., An Introduction to the Theory of Piezoelectricity, Vol. 9, Springer, 2004.