Sandviç kirişlerin kritik burkulma yükleri üzerindeki boyut etkisinin önemi
The importance of the size effect on the critical buckling loads of sandwich beams
Yazar: M. HUSSAIN AHMADI
Danışman: DOÇ. DR. BEKİR AKGÖZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Boyut etkisi = Size effect ; Burkulma (fen) = Buckling ; Gerilme analizi = Stress analysis ; Sandviç yapı elemanları = Sandwich structure elements

Özet:
Sandviç yapılar, yüksek rijitlik ve mukavemete karşılık hafif olma özelliklerine sahip oldukları için uçak-uzay, havacılık, denizcilik, elektrik-elektronik, otomotiv ve inşaat sektörleri gibi birçok endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadırlar. Son zamanlarda nanoteknolojide yaşanan hızlı gelişmelerle birlikte bu tip yapılar mikro ve nano elektro mekanik sistemlerde de kullanılmaya başlanmıştır. Bu yapılardan en iyi şekilde verim alabilmek için mekanik davranışlarının (eğilme, burkulma ve titreşim gibi) tam olarak biliniyor olması gerekmektedir. Bu tezde basit mesnetli fonksiyonel derecelendirilmiş sandviç mikro kirişin eksenel basınç yükü etkisi altında boyuta bağlı burkulma davranışı incelenmiştir. Homojen seramik çekirdek ve fonksiyonel derecelendirilmiş yüzeylerden oluşan sandviç mikro kiriş dikkate alınmıştır. Yönetici diferansiyel denklemler ve ilgili sınır koşulları değiştirilmiş gerilme çifti teorisi ile Euler-Bernoulli, parabolik, Timoshenko ve geliştirilmiş Timoshenko kiriş teorilerine dayalı olarak minimum toplam potansiyel enerji ilkesi yardımıyla elde edilmiştir. Navier çözüm yöntemi kullanılarak basit mesnetli eksenel basınç yüküne maruz kalan sandviç mikro kirişin kritik burkulma yükü hesabı yapılmıştır. Kritik burkulma yükü değerleri üzerindeki boyut ölçek parametresi, malzeme değişim indeksi, narinlik oranı ve kayma deformasyonu etkileri detaylı bir biçimde incelenmiştir.

Abstract:
Sandwich structures are frequently used in many industrial applications such as aerospace, aviation, maritime, electrical-electronics, automotive and construction sectors, as they have high rigidity and strength, while being light. Recently, with the rapid developments in nanotechnology, these types of structures have also been used in micro and nano electromechanical systems. In order to get the best efficiency from these structures, their mechanical behavior (such as bending, buckling and vibration) must be known exactly. In this thesis, the buckling behavior of a simply supported functionally graded sandwich microbeam under the effect of axial compressive load is investigated. A sandwich microbeam consisting of homogeneous ceramic core and functionally graded surfaces is considered. The governing differential equations and related boundary conditions are obtained with the help of the modified couple stress theory and the minimum total potential energy principle based on Bernoulli-Euler, parabolic, Timoshenko and improved Timoshenko beam theories. Using the Navier solution method, the critical buckling load of a simply supported sandwich microbeam subjected to axial compressive load is calculated. The effects of size scale parameter, material change index, slenderness ratio and shear deformation on the critical buckling load values were investigated in detail.