The influence of the contact conditions on the dispersion of the axisymmetric longitudinal waves in the pre-stressed compound cylinder
Öngerilmeli bileşik silindirlerde temas koşullarının eksenel simetrik boyuna dalga yayılımına etkisi
Yazar: CENGİZ İPEK
Danışman: PROF. DR. ÜNAL ALDEMİR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology

Özet:
Yapı malzemelerindeöngerilme ve ön şekil değiştirmenin oluşması farklı sebeplere dayanır. Son çeyrek yüzyılda yapı malzemelerinde meydana gelen öngerilmelerin hem teorik hem de pratik bakımından incelenmesi önem kazanmıştır. Öngerilmenin malzemenin kullanımı sırasında oluşturduğu etkiler verimlilik, emniyet ve konfor gibi değişik açılardan araştırılmıştır.Bu çalışmada öngerilmeli iki katlı bileşik silindirlerde temas koşullarının eksenel simetrik boyuna dalga yayılımına etkisi incelenmiştir. Çalışmada parçalı homojen cisim modeli olarak, öngerilmeli elastik cisimlerde üç boyutlu doğrusallaştırılmış elastik dalga yayılımı teorisi kullanılmıştır (ÖOÜDEDYT). Bileşik silindirlerin katmanlarından herbiri sıkışabilir hiper elastik malzemeden yapılmış kabul edilerek malzemenin mekanik davranışı harmonik potansiyel ile tanımlanmıştır. Silindirler arasındaki temas yüzeyinde süreksizlik derecesinin kayma-yay parametresine bağlı olduğu kabulü yapılmıştır. Bu parametrenin değişiminin temel modlara ait dispersiyon eğrilerine etkisi geniş bir biçimde incelenmiştir. Sayısal sonuçlar grafikler halinde verilmiş ve bu sonuçların elde edilmesi için uygun algoritma geliştirilmiştir.Sunulan çalışma, öngerilmeli iki katlı bileşik silindirlerde sürekli ve süreksiz temas koşullarının eksenel simetrik boyuna dalga yayılımına etkisinin incelenmesine yönelik ilk girişimdir.

Abstract:
Initial stresses and strains can occur in structural materials due to the different reasons. Both theoretical and practical investigation of initial stresses in the structural materials have become important in the last quarter of the century. The effects of the initial strains on the materials in use has been investigated in many ways such as efficiency, safety and comfort.In this study, the influence of the imperfectness of the interface conditions on the dispersion of the axisymmetric longitudinal waves in the pre-strained compound cylinder is investigated. The investigations are performed within the framework of the piecewise homogeneous body model by utilizing the 3D linearized theory of elastic waves in elastic bodies with initial stresses( TLTEWISB). It is assumed that the layers of the compound cylinder are made from high elastic compressible materials and their elasticity relations are given through the harmonic potential. The shear spring type imperfectness of the interface conditions is considered and the degree of this imperfectness is estimated by the shear-spring parameter. Numerical results showing the influence of this parameter on the behavior of the dispersion curves are obtained related to the fundamental mode.The previously performed algorithms are modified for the present study and than the numerical results and graphs are obtained using the modified programs.The present study is the first attempt to investigate the influence of the imperfectness of the interface conditions on the dispersion of the axisymmetric longitudinal waves in the pre-stressed compound cylinder.