Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Comparison of Free Vibrations Frequencies of a Laminated Composite Honeycomb Sandwich Plate for Different Boundary Conditions and Different Lamination Angles

Yıl 2023, Cilt: 28 Sayı: 1, 293 - 306, 30.04.2023
https://doi.org/10.17482/uumfd.1150777

Öz

Layered composite sandwich elements are used extensively in many industries such as construction, automotive, aviation and marine. Due to their advantageous properties such as high strength/weight ratio, non-abrasive, good surface, etc., the use of these materials is intensely preferred and the studies on these materials are increasing day by day. In this study, modal analysis of laminated composite sandwich plate was performed. In the analyses, the finite element model was created using ANSYS and ABAQUS programs. Natural frequencies were obtained by performing free vibration analyzes in various layering conditions of the laminated composite sandwich plate. It is seen that the fiber angles, layer array order and boundary conditions have an effect on the natural frequencies and mode shapes of the laminated composite honeycomb sandwich plate.

Kaynakça

  • 1. ABAQUS. (2020) Theory Mannual Hibbit, Karlsson and Sorenson Inc. Pawtucket, USA.
  • 2. ANSYS:Release 20. (2020) Swanson Analysis System Inc., Houston.
  • 3. Dash, P., and Singh, B. N. (2009) "Nonlinear free vibration of piezoelectric laminated composite plate." Finite Elements in Analysis and Design, 45(10), 686-694. Doi: 10.1016/j.finel.2009.05.004
  • 4. Dogan, A. (2012) " Investigation of the effect of shell plan-form dimensions on mode-shapes of the laminated composite cylindrical shallow shells using SDSST and FEM" Steel and Composite Structures, 12(4), 303-324, 2012. Doi:10.12989/scs.2012.12.4.303
  • 5. Dogan, A. (2016) " Tabakalı kompozit plakların serbest titreşim analizinde kalınlığın ve anizotropinin etkisi." Nigde University Journal of Engineering Sciences, 5(1), 1,37-53. Doi: 10.28948/ngumuh.239352
  • 6. Fazzolari, F. A., and Carrera, E. (2013) "Free vibration analysis of sandwich plates with anisotropic face sheets in thermal environment by using the hierarchical trigonometric Ritz formulation." Composites Part B: Engineering, 50, 67-81. Doi: 10.1016/j.compositesb.2013.01.020
  • 7. Kant, T., and Swaminathan, K. (2001) "Analytical solutions for free vibration of laminated composite and sandwich plates based on a higher-order refined theory." Composite Structures, 53(1), 73-85. Doi: 10.1016/S0263-8223(00)00180-X
  • 8. Liu, M. L., and To, C. W. S. (2003) "Free vibration analysis of laminated composite shell structures using hybrid strain based layerwise finite elements." Finite elements in analysis and design 40(1), 83-120. Doi: 10.1016/S0168-874X(02)00193-2
  • 9. Mahi, A., Adda Bedia, E. A., Tounsi, A. (2015) "A new hyperbolic shear deformation theory for bending and free vibration analysis of isotropic, functionally graded, sandwich and laminated composite plates." Applied Mathematical Modelling, 39(9), 2489-2508. Doi: 10.1016/j.apm.2014.10.045
  • 10. Malekzadeh, P. (2009) "Three-dimensional free vibration analysis of thick laminated annular sector plates using a hybrid method." Composite Structures, 90(4), 428-437. Doi:10.1016/j.compstruct.2009.04.015. Doi: 10.1016/j.compstruct.2009.04.015
  • 11. Nikhil, M. K., Indrajeet, B.S., Utkarsh, D.C., Manoharan, R. (2018) "Modal Analysis of Hybrid Laminated Composite Sandwich Plate." Materials Today: Proceedings, 5(5), 12453-12466. Doi: 10.1016/j.matpr.2018.02.225
  • 12. Rajawat, A.S., Sharma, A.K., and Gehlot, P. (2018) "Free vibration analysis of Stiffened Laminated Plate using FEM." Materials Today: Proceedings, 5(2), 5313-5321. Doi: 10.1016/j.matpr.2017.12.115
  • 13. Thai H. T., and Kim, S. E. (2010) "Free vibration of laminated composite plates using two variable refined plate theory." International Journal of Mechanical Sciences, 52(4), 626-633. Doi: 10.1016/j.ijmecsci.2010.01.002
  • 14. Yadawad, G., and Fernandes, R. J. (2018) "Free Vibration Analysis of Laminated Composite Plate using FSDT with Finite Element Approach." International Journal of Mechanics and Solids,13(1), 1-8.

FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Yıl 2023, Cilt: 28 Sayı: 1, 293 - 306, 30.04.2023
https://doi.org/10.17482/uumfd.1150777

Öz

Tabakalı kompozit sandviç elemanlar, inşaat, otomotiv, havacılık ve denizcilik gibi birçok sektörde yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Yüksek mukavemet/ağırlık oranı, aşındırıcı olmayan, iyi yüzey vb gibi avantajlı özelliklere sahip olmalarından dolayı bu malzemelerin kullanımı yoğun olarak tercih edilmekte ve bu malzemelerle ilgili yapılan çalışmalar günden güne artmaktadır. Bu çalışmada, tabakalı kompozit sandviç plağın modal analizi yapılmıştır. Analizlerde, sonlu elemanlar modeli, ANSYS ve ABAQUS programları kullanılarak oluşturulmuştur. Tabakalı kompozit sandviç plağın çeşitli tabakalanma durumlarında serbest titreşim analizleri yapılarak doğal frekanslar elde edilmiştir. Elyaf açılarının, tabaka dizilim sırasının ve sınır koşullarının tabakalı kompozit balpeteği sandviç plağın doğal frekansları ve mod şekilleri üzerinde etkili olduğu görülmektedir.

Kaynakça

  • 1. ABAQUS. (2020) Theory Mannual Hibbit, Karlsson and Sorenson Inc. Pawtucket, USA.
  • 2. ANSYS:Release 20. (2020) Swanson Analysis System Inc., Houston.
  • 3. Dash, P., and Singh, B. N. (2009) "Nonlinear free vibration of piezoelectric laminated composite plate." Finite Elements in Analysis and Design, 45(10), 686-694. Doi: 10.1016/j.finel.2009.05.004
  • 4. Dogan, A. (2012) " Investigation of the effect of shell plan-form dimensions on mode-shapes of the laminated composite cylindrical shallow shells using SDSST and FEM" Steel and Composite Structures, 12(4), 303-324, 2012. Doi:10.12989/scs.2012.12.4.303
  • 5. Dogan, A. (2016) " Tabakalı kompozit plakların serbest titreşim analizinde kalınlığın ve anizotropinin etkisi." Nigde University Journal of Engineering Sciences, 5(1), 1,37-53. Doi: 10.28948/ngumuh.239352
  • 6. Fazzolari, F. A., and Carrera, E. (2013) "Free vibration analysis of sandwich plates with anisotropic face sheets in thermal environment by using the hierarchical trigonometric Ritz formulation." Composites Part B: Engineering, 50, 67-81. Doi: 10.1016/j.compositesb.2013.01.020
  • 7. Kant, T., and Swaminathan, K. (2001) "Analytical solutions for free vibration of laminated composite and sandwich plates based on a higher-order refined theory." Composite Structures, 53(1), 73-85. Doi: 10.1016/S0263-8223(00)00180-X
  • 8. Liu, M. L., and To, C. W. S. (2003) "Free vibration analysis of laminated composite shell structures using hybrid strain based layerwise finite elements." Finite elements in analysis and design 40(1), 83-120. Doi: 10.1016/S0168-874X(02)00193-2
  • 9. Mahi, A., Adda Bedia, E. A., Tounsi, A. (2015) "A new hyperbolic shear deformation theory for bending and free vibration analysis of isotropic, functionally graded, sandwich and laminated composite plates." Applied Mathematical Modelling, 39(9), 2489-2508. Doi: 10.1016/j.apm.2014.10.045
  • 10. Malekzadeh, P. (2009) "Three-dimensional free vibration analysis of thick laminated annular sector plates using a hybrid method." Composite Structures, 90(4), 428-437. Doi:10.1016/j.compstruct.2009.04.015. Doi: 10.1016/j.compstruct.2009.04.015
  • 11. Nikhil, M. K., Indrajeet, B.S., Utkarsh, D.C., Manoharan, R. (2018) "Modal Analysis of Hybrid Laminated Composite Sandwich Plate." Materials Today: Proceedings, 5(5), 12453-12466. Doi: 10.1016/j.matpr.2018.02.225
  • 12. Rajawat, A.S., Sharma, A.K., and Gehlot, P. (2018) "Free vibration analysis of Stiffened Laminated Plate using FEM." Materials Today: Proceedings, 5(2), 5313-5321. Doi: 10.1016/j.matpr.2017.12.115
  • 13. Thai H. T., and Kim, S. E. (2010) "Free vibration of laminated composite plates using two variable refined plate theory." International Journal of Mechanical Sciences, 52(4), 626-633. Doi: 10.1016/j.ijmecsci.2010.01.002
  • 14. Yadawad, G., and Fernandes, R. J. (2018) "Free Vibration Analysis of Laminated Composite Plate using FSDT with Finite Element Approach." International Journal of Mechanics and Solids,13(1), 1-8.
Toplam 14 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular İnşaat Mühendisliği
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Mohammad Bilal Jalali 0000-0002-2678-3897

Ali Doğan 0000-0002-2825-8068

Yayımlanma Tarihi 30 Nisan 2023
Gönderilme Tarihi 29 Temmuz 2022
Kabul Tarihi 2 Nisan 2023
Yayımlandığı Sayı Yıl 2023 Cilt: 28 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Jalali, M. B., & Doğan, A. (2023). FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 28(1), 293-306. https://doi.org/10.17482/uumfd.1150777
AMA Jalali MB, Doğan A. FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI. UUJFE. Nisan 2023;28(1):293-306. doi:10.17482/uumfd.1150777
Chicago Jalali, Mohammad Bilal, ve Ali Doğan. “FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28, sy. 1 (Nisan 2023): 293-306. https://doi.org/10.17482/uumfd.1150777.
EndNote Jalali MB, Doğan A (01 Nisan 2023) FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28 1 293–306.
IEEE M. B. Jalali ve A. Doğan, “FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI”, UUJFE, c. 28, sy. 1, ss. 293–306, 2023, doi: 10.17482/uumfd.1150777.
ISNAD Jalali, Mohammad Bilal - Doğan, Ali. “FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 28/1 (Nisan 2023), 293-306. https://doi.org/10.17482/uumfd.1150777.
JAMA Jalali MB, Doğan A. FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI. UUJFE. 2023;28:293–306.
MLA Jalali, Mohammad Bilal ve Ali Doğan. “FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 28, sy. 1, 2023, ss. 293-06, doi:10.17482/uumfd.1150777.
Vancouver Jalali MB, Doğan A. FARKLI SINIR ŞARTLARI VE FARKLI TABAKLANMA AÇILARI İÇİN TABAKALI KOMPOZİT BALPETEĞİ SANDVİÇ PLAĞIN SERBEST TİTREŞİM FREKANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI. UUJFE. 2023;28(1):293-306.

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr