Termoplastik plakların elastik ve elasto-plastik davranışlarına mesnet tipi ve malzeme parametrelerinin etkisi
The effects of the support type and the material parameters on the elastic and elasto-plastic behaviors of thermoplastic laminated plates
Yazar: TAMER ÖZBEN
Danışman: DOÇ.DR. NURETTİN ARSLAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
ÖZET Doktora Tezi TERMOPLASTİK PLAKLARIN ELASTİK VE ELASTO- PLASTİK DAVRANIŞLARINA MESNET TİPİ VE MALZEME PARAMETRELERİNİN ETKİSİ Tamer ÖZBEN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa : 221 Bu çalışmada, ortasında dikdörtgen delik bulunan termoplastik tabakalı kompozit plakaların elastik ve elasto-plastik gerilme analizi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Kompozit plaklarda fiber ve matriks olarak sırası ile dokuma şeklindeki paslanmaz çelik ve düşük yoğunluklu polietilen kullanılmıştır. Termoplastik plakların imalatı geliştirilen ısıl pres yardımı ile kalıp kullanılarak ısı ve basınç altında gerçekleştirilmiştir. Kompozit plakalara düşey doğrultuda uniform yüklemeler yapılmıştır. Kompozit plakalar ([0°/60]2) ve ([6%90]2) simetrik ve antisimetrik olarak birleştirilmiş dört ortotropik tabakadan meydana gelmiştir. Aynı kalınlıklara sahip her tabaka 64 eleman 288 düğüm noktasına sahiptir. Yükleme, seçilen her oriyantasyon açısı için plakanın akma noktasından başlayarak 0.0001 MPa'lık artışlar ile 25, 50, 75 ve 100 yükleme kademesinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda; kompozit plağın her bir tabakasında meydana gelen elastik, plastik ve artık (kalıcı) gerilmeler ve ortaya çıkan plastik bölge yayılışları, tabaka dizilim tipleri ([O°/0O]2 ve [8%0°]2) ve farklı kompozit malzemeler için ankastre ve basit mesnetli şartlan dikkate alarak elde edilmiştir. Ayrıca dikdörtgen delik boyutları ve yükleme basamaklarının etkileri de araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Elasto-plastik gerilme analizi, sonlu elemanlar metodu, termoplastik matriksli kompozitler, dikdörtgen delikli plaklar, artık gerilme. XII

Abstract:
ABSTRACT PhD Thesis THE EFFECTS OF THE SUPPORT TYPE AND THE MATERIAL PAREMETERS ON THE ELASTIC AND ELASTO-PLASTIC BEHAVIORS OF THERMOPLASTIC LAMINATED PLATES Tamer ÖZBEN University of Fırat Graduate School of Natural and Applied Science Department of Mechanical Engineering 2005, Page: 221 In this study, elastic and elastic-plastic stress analyses are carried out by the finite element method (FEM) for the thermoplastic composite laminate plates with rectangular hole. The layers in the laminated plates consist of the stainless steel woven fibers and the low density polyethylene (LDPE), respectively. The thermoplastic matrix composite layers are manufactured by using molds under heating and pres loading. The laminated plate ([0°/8°]2) and ([0°/-0o]2) under uniform transverse loading are formed by stacking four composite layers bonded symmetrically or antisymmetrically. Each layer with constant thickness is meshed into 64 elements and 288 nodes in the FEM solutions. Loading is gradually increased from yield point of the plate as 0.0001 MPa at each load step. The load steps are chosen 25, 50, 75 and 100. The elastic, plastic and residual stress components and expansion of the plastic zones are calculated according to load steps, different orientation angles, stacking sequences ([O°/0O]2 and [9°/-9°]2) and composite materials. In addition, the effects of the rectangular hole dimensions and the load steps on the elasto-plastic behavior are studied. Key Words: Elasto-plastic stresses analysis, finite element method, thermoplastic matrix composites, plates with rectangular hole, residual stress. XIII