Değişken kesitli mikro kolonların burkulma davranışının incelenmesi
Investigation of buckling behavior of micro columns with variable section
Yazar: VUSAL NAZAROV
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR AKGÖZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda teknolojide yaşanan hızlı gelişmeler mikro ve nano boyutlu yapılar üzerindeki ilginin artmasına neden olmuştur. Gelişmiş birçok ülke nanoteknolojiyi öncelikli araştırma alanı olarak belirlemiştir. Sonuç olarak, mikron ve daha küçük boyutlardaki yapıların mekanik davranışları bilim dünyasının fazlaca ilgisini çeken bir araştırma alanı haline gelmiştir. Hem deneyler hem de atomik yaklaşımlar ile bu yapıların mekanik davranışları tespit edilmeye çalışılmıştır. Fakat bu çalışmalar maliyetli olmaları ve daha fazla zamana ihtiyaç duymaları nedeniyle sınırlı sayıdadır. Bu nedenle bu konu ile ilgilenen araştırmacılar sürekli ortam mekaniği yaklaşımlarına yönelmişlerdir.
Sunulan tez çalışmasında, elastik zemine oturan değişken kesitli mikro kolonların boyuta bağlı burkulma analizi gerçekleştirilmiştir. Modellemede değiştirilmiş gerilme çifti ve Bernoulli-Euler kiriş teorileri kullanılmıştır. Mikro kolonun nikelden yapıldığı ve homojen malzeme özelliklerine sahip olduğu varsayılmıştır. Mikro kolonun elastik bir zemin ile etkileşim halinde olması durumu Winkler elastik zemin modeli kullanılarak dikkate alınmıştır. Rayleigh-Ritz çözüm yöntemi kullanılarak bir ucu ankastre mesnetli diğer ucu serbest olan (konsol) değişken kesitli mikro kolonlar için kritik burkulma yükü hesabı yapılmıştır. Kritik burkulma yükü üzerindeki boyut ölçek parametresi, koniklik oranı ve elastik zemin etkileri incelenmiştir.

Abstract:
Recently, rapid advances in technology have led to an increased interest in micro and nano-sized structures. Many developed countries have identified nanotechnology as their most important research area. Consequently, the mechanical behavior of micron and smaller structures has become an area of research that has attracted much attention of the scientific world. The mechanical behavior of these structures has been tried to be determined by both experiments and the atomistic approaches. However, these studies are limited because they are expensive and require more time. For this reason, researchers interested in this topic have turned to continuum mechanics approaches.
In this thesis, the size-dependent buckling analysis of micro columns with variable cross-section on elastic foundation is performed. Modified couple stress and Bernoulli-Euler beam theories are used in modeling. It is assumed that the micro column is made of nickel and has homogeneous material properties. The interaction of this micro column with an elastic foundation is considered using Winkler elastic foundation model. Critical buckling load calculation is made by using Rayleigh-Ritz solution method for micro columns with variable cross-section in which one end is clamped and the other end is free (cantilever). The effects of length scale parameter, taper ratio, and elastic foundation on critical buckling load are investigated.