Viskoelastik çekirdekli eğrisel sandviç kirişler için dinamik çözüm çerçevesi geliştirilmesi
Development of a dynamic solution framework for curved sandwich beams with viscoelastic core
Yazar: MEHMET MERT SERVEREN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET YURTSEVEN ; PROF. DR. AYTAÇ ARIKOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında, viskoelastik çekirdek katmanlı ve elastik yüzey katmanlı 
kirişlerin zaman ve frekans düzleminde geometrik doğrusal olmayan analizleri 
gerçekleştirilmiştir. Zaman düzleminde sabit eğrilikli kirişler, frekans düzleminde 
ise hem sabit hem de değişken eğrilikli kirişler incelenmiştir. Bünye denklemleri 
ve kinematik bağıntılar kullanılarak Hamilton prensibi ile enerji denklemleri elde 
edilmiştir. 
Zaman düzleminde, sabit eğrilikli kirişler için Newmark-Beta metodu kullanılarak 
belirli zaman adımlarında analizler gerçekleştirilmiştir. Newton-Raphson metodu 
ile doğrusal olmayan denklemler doğrusal denklemlere dönüştürülmüş, 
Genelleştirilmiş Diferansiyel Kuadratür metodu ile de denklemler çözülmüştür. 
Validasyon çalışmaları, elde edilen sonuçların literatürde bulunan diğer çalışmalar 
ve SEM paket programı ANSYS LS_Dyna ile karşılaştırılması ile sağlanmış ve 
sonrasında parametrik çalışmalar yapılmıştır. Hareketli yük problemlerinde, 
yapının rezonans ve anti rezonans değerlerinin, sadece yükün hızı ile değil, yükün 
şiddeti ile de ilişkili olduğu saptanmıştır. Eğriliğin sonuçlara etkisi incelenmiştir.
Frekans düzleminde, Harmonik Balans metodu kullanılarak harmonik terimlerin 
yarattığı karışıklık elimine edilmiştir. Bu kısımda da Newton-Raphson metodu ile 
doğrusal olmayan denklemler doğrusal denklemlere dönüştürülmüş, 
Genelleştirilmiş Diferansiyel Kuadratür metodu ile de denklemler çözülmüştür ve 
frekans-genlik cevap fonksiyonları çizdirilmiştir. Validasyon çalışması, literatürde 
bulunan diğer bir çalışma ile kıyaslanarak sağlanmıştır. Daha sonra değişken 
eğrilikli kiriş için frekans-genlik cevap fonksiyonları elde edilmiştir.

Abstract:
Within the scope of this thesis, geometric nonlinear analyzes of beams with 
viscoelastic core layers and elastic face layers were carried out in time and 
frequency domains. Beams with constant curvature were examined in the time 
domain, and beams with both constant and variable curvature were examined in the 
frequency domain. Energy equations were obtained using Hamilton's principle 
using constitutive equations and kinematic relations. 
In the time domain, analyzes were carried out at certain time steps using the 
Newmark-Beta method for beams with constant curvature. Nonlinear equations 
were transformed into linear equations with the Newton-Raphson method, and the 
equations were solved with the Generalized Differential Quadrature method. 
Validation studies were carried out by comparing the results obtained with other 
studies in the literature and the SEM package program ANSYS LS_Dyna, and then 
parametric studies were carried out. In moving load problems, it has been 
determined that the resonance and anti-resonance values of the structure are related 
not only to the speed of the load but also to the amplitude of the load. The effect of 
curvature on the results was examined.
In the frequency domain, the confusion created by harmonic terms was eliminated 
by using the Harmonic Balance method. In this section, nonlinear equations were 
transformed into linear equations with the Newton-Raphson method, equations 
were solved with the Generalized Differential Quadrature method, and frequencyamplitude 
response functions were plotted. The validation study was achieved by 
comparing it with another study in the literature. Then, frequency-amplitude 
response functions were obtained for the variable curvature beam.