Re-entrant yapının mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of re-entrant structure
Yazar: MİTAT ÖZTÜRK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TARIK BARAN
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Konvansiyonel girintili (re-entrant) yapı düşük rijitliğe sahip bir hücre yapısıdır. Girintili yapının rijitliğinin ve mekanik özelliklerinin artırılması kullanım alanlarının genişlemesini sağlayacaktır. Bu tezde, girintili yapının mekanik özellikleri incelenmiştir. Girintili yapının mekanik özelliklerini geliştirmek için yeni girintili yapılar tasarlanmıştır. Tasarlanan yapıların sayısal analizlerinin doğruluğunu ve tutarlılığını belirlemek için literatürde var olan bir deneysel ve analitik çalışmanın sonuçlarından faydalanılmıştır.  Sınır şartlarının ve boy/en oranının yapı davranışı üzerindeki etkileri araştırılmıştır.  Literatüre kıyasla analitik sonuçlara daha çok yakınsayan boy/en oranı değeri elde edilmiştir.  Mekanik özellikler bakımından geliştirilen girintili yapılar, konvansiyonel girintili yapı ile kıyaslanmıştır. Geliştirilen yapıların Poisson oranları ve rijitliklerinde konvansiyonel yapıya kıyasla artmıştır. Geliştirilen yapıların boy/en oranı optimizasyonları, mekanik özelliklerinin hücre duvarı açısı ve hücre duvarı uzunluğu ile değişimi araştırılmıştır. Sonuç olarak boy/en oranının, analiz sonuçlarının tutarlılığı için çok önemli bir parametre olduğu belirlenmiştir.  Ayrıca girintili yapının mekanik özelliklerinin hücre duvarı geometrisinde yapılan küçük değişikliklerle farklı kullanım ihtiyaçlarına göre ayarlanabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Conventional re-entrant structure is a cell structure, which has low stiffness. Improving the stiffness and mechanical properties of the re-entrant structure will ensure its application areas to extend. In this thesis, the mechanical properties of the re-entrant structure were investigated. New re-entrant structures were designed to improve the mechanical properties of the re-entrant structure. In order to determine the accuracy and consistency of the numerical analyses of the designed structures, the results of an experimental and analytical study in the literature were utilized. The effects of boundary conditions and aspect ratio on structural behavior were investigated. Compared with the literature, the aspect ratio that converges more to analytical results was obtained. Developed re-entrant structures in terms of mechanical properties were compared with the conventional re-entrant structure. The Poisson ratios and stiffness of the developed structures increased compared to the conventional structure. The aspect ratio optimizations of the developed structures were carried out and the changes of the mechanical properties with the cell wall angle and cell wall length were investigated. As a result, it was found that the aspect ratio is a significant parameter for the consistency of the analysis results. In addition, it has been shown that the mechanical properties of the re-entrant structure can be adjusted to different applications via small changes in the cell wall geometry.