Çekme etkisinde bir kenarı ankastre ve ortasında dikdörtgen delik bulunan düzlem kompozit levhalarda gerilme analizi
Stress analysis of composite plate which has rectangular hole in its middle and serving as a cantilever beam under tensile stress
Yazar: METE ONUR KAMAN
Danışman: Y.DOÇ.DR. MUSTAFA GÜR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2000
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elastoplastik davranış = Elastoplastic behavior ; Gerilme analizi = Stress analysis ; Kompozit levhalar = Composite plates ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method

Özet:
Ill ÖZET Yüksek Lisans Tezi ÇEKME ETKİSİNDE BİR KENARI ANKASTRE ve ORTASINDA DİKDÖRTGEN DELİK BULUNAN DÜZLEM KOMPOZİT LEVHALARDA GERİLME ANALİZİ Mete Onur KAMAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 2000, Sayfa: 169 Bu çalışmada kompozit malzemeden imal edilmiş, ortasında dikdörtgen delik bulunan, bir ucu ankastre ve uniform yayılı çeki yüklerine maruz kalan düzlem levhalarda elasto-plastik gerilme analizi yapılmıştır. Malzeme olarak alüminyum matriks ve çelik fiberden oluşmuş çelik alüminyum kompoziti seçilmiştir. Çalışmada sonlu elemanlar metodu kullanılarak sayısal çözüm yapılmıştır. Çözümde dokuz düğümlü izoparametrik sonlu elemanlar kullanılmıştır. Düzlem levha ortasındaki dikdörtgen deliğin boyutları değiştirilerek farklı boyutlar için ayrı ayrı sonuçlar bulunmuştur. Uniform yayılı çeki yükleri, ilk akmayı başlatan değerden itibaren kademeli olarak artırılarak farklı fiber takviye açılarında levhalara uygulanıp elasto- plastik gerilme analizi yapılmıştır.rv Analizler sonucunda kompozit levhada gerilme yığılmasından dolayı ortaya çıkan akma nedeniyle artık gerilmeler elde edilmiştir. Elde edilen artık gerilmelerin delik etrafındaki dağılımı, farklı delik boyutları ve takviye açıları için grafikler halinde sunulmuştur. Ayrıca kademeli olarak artırılan yüklemeye bağlı olarak, akmaya katılan düğümlerden elde edilen plastik bölge yayılışı incelenmiştir. Sonuçta delik boyutları arttıkça iç gerilmelerin de arttığı görülmüştür. Ayrıca takviye açısının her değeri için uniform yaydı çeki yüklerinin artmasıyla, levha üzerindeki gerilmelerin değeri ve plastik bölgelerin alam artmıştır. Aynı delik boyutları ve yükleme için takviye açısının artmasıyla, plastik bölgeler de genişleme elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Elasto-plastik gerilme, sonlu elemanlar metodu, kompozit malzeme, artık gerilme.

Abstract:
ABSTRACT Master Thesis STRESS ANALYSIS OF COMPOSITE PLATE WHICH HAS RECTANGULAR HOLE IN ITS MIDDLE AND SERVING AS A CANTILEVER BEAM UNDER TENSILE STRESS Mete Onur KAMAN University of Fırat Graduate School of Natural and Applied Science Department of Mechanical Engineering 2000, Page: 169 In this study, the elasto-plastic stress analysis of plain which are made of composite materials with rectangular hole in the middle and one edge cantilever beam and subject to uniform tension loads. For material, steel aluminium composite with aluminium matrix and steel fiber are selected. In this study, numerical solution is done by using finite element methods. For solution, nine node isoparametric quadrilateral element is used. By changing the dimensions of rectangular hole, in the middle of plane plate, various results are obtained. The elasto-plastic stress analysis is done by increasing uniform tension loads gradually from the value of the first yield and by applying to various fiber orientation angles.VI As a result of the analysis, residual stresses were obtained due to the yield emerging from the stress concentration on the composite plate. The distribution of the residual stresses around the hole were presented as charts for different hole dimensions and different orientation angles. Furthermore, depending on the gradually increasing load, plastic zone spread which was obtained from the nodes participating in yielding. As a conclusion, as the dimensions of the hole increased, internal stress increased. Besides, for each orientation angle, as the uniform tension loads increased, the stress around the hole and the area of plastic zones also increased. For the same hole dimensions and load, as the orientation angle increased, the plastic zones increased. Key Words : Elasto-plastic stress, finite element method, composite material, residual stress.