Hareketli tekil yük etkisindeki ön gerilmeli tabaka ile örtülü ön gerilmeli yarı uzayın dinamiği
Dynamics of a system comprising a pre-stressed layer and half-plane under the action of an point located moving load
Yazar: AHMET TEMÜGAN
Danışman: PROF. DR. SURKAY AKBAROV
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı / Mekanik ve Mukavemet Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Gerilme dağılımı = Stress distribution ; Hareketli yük = Moving load ; Harmonik yük = Harmonic load ; Kritik hız = Critical velocity ; Yarım uzay = Half space ; Öngerilme = Prestressing

Özet:
Tezde parçalı homojen cisim modeli çerçevesinde üç boyutlu doğrusallaştırılmış elastik dalga yayılımı teorisi uygulanarak, ön gerilmeli tabaka ile örtülü ön gerilmeli yarı uzaya etki eden zamana göre harmonik değişen hareketli yükün, dinamik etkisi araştırılmıştır. Sistem bileşenlerindeki ön gerilmenin, malzeme parametrelerinin bu davranışa etkisi incelenmiştir.Örtü tabakası ve yarı uzay malzemesi homejen ve izotrop seçilmiştir. Ayrıca söz konusu sistemin bileşenleri arasında tam temas koşullarının yerine getirildiği kabul edilmiştir. Ele alınan problemin matematiksel modellenmesi oluşturularak uygun sınır değer probleminin çözümü iki katlı Fourier integral dönüşümü ve diğer matematiksel araçların uygulanmasıyla bulunmuştur. Sayısal sonuçların elde edilmesi için gereken algoritma ve PC programları oluşturulmuş, bu sonuçların mühendislik açısından yorumları yapılmıştır.Çalışmada, incelenen sistemi oluşturan elemanların malzeme parametrelerinin dinamik davranışa etkileri incelenmiştir. Sisteme etki eden kuvvetin sabit hızla hareket etmesi ve sabit hızla ilerlerken şiddetinin harmonik olarak değişmesi durumları dikkate alınarak, sayısal çözümlemeler yapılmış, kritik hız ve gerilme dağılımlarının sayısal sonuçları iki boyutlu problemin çözümündeki sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Özellikle üç boyutlu problemde elde edilen kritik hızın minumun değerinin, iki boyutlu sistemde elde edilen kritik hız ile çakıştığı görülmüştür.

Abstract:
This paper investigates the 3D dynamical response to a time-harmonic oscillating moving load of a system comprising a pre-stressed covering layer and a pre-stressed half-space, within the scope of the piecewise-homogeneous body model by utilizing the Three-Dimensional Linearized Theory of Elastic Waves in Initially Stressed Bodies (TDLTEWISB).The materials of the covering layer and half-space are assumed to be homogeneous and isotropic. It is also assumed that perfect contact conditions between the constituents of the system under consideration are satisfied. The analytical solution method, employing double exponential Fourier integral transformation with respect to the space coordinates, and the algorithm for obtaining the numerical results for the originals of the sought values are developed and employed.Numerical results for the critical velocity and for the stress distribution on the interface plane are presented and discussed. In particular, it is established that the minimal value of the critical velocity obtained for the 3D problem coincides with the critical velocity obtained for the corresponding two-dimensional (plane-strain state) problem.