Mikro kirişlerin burkulma davranışı üzerindeki boyut etkisinin incelenmesi
Investigation of the size effect on buckling behavior of microbeams
Yazar: ANIL YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. BEKİR AKGÖZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Burkulma davranışı = Buckling behavior ; Euler-Bernoulli çubuğu = Euler-Bernoulli beam

Özet:
Günümüz teknolojisi hızla gelişmeye devam etmektedir. Yapılan çalışmalar ile birlikte araştırmacılar mikro boyutun da makro boyutlar kadar önemli olduğunu anlamışlardır.  Bu boyutlardaki çalışmalar ile birlikte mikro-nano yapıların daha dayanıklı ve hafif olabileceği, bu yapıların ve nanomalzemelerin de daha üstün mekanik özelliklere sahip olabileceği görülmüştür. Bu yüzden nanoteknoloji kendine günümüz dünyasında önemli bir araştırma alanı oluşturmuştur. Nano-mekanik alanında yapılan atomik modelleme ve deneysel çalışmaların maliyetinin yüksek olması ve uzun zaman gerektirmeleri bunların sınırlı sayıda olmasına neden olmuştur. Bu yüzden yapılan çalışmalarda sürekli ortamlar mekaniği gibi yaklaşımlar tercih edilmektedir.
Yapılan bu tez çalışmasında, mikro boyuttaki homojen kirişlerin burkulma davranışı analiz edilmiştir. Analizi yaparken malzeme olarak nikel seçilmiştir. Model oluşturulurken Euler-Bernoulli kiriş modeli kullanılmış olup yeni yöntemlerden biri olan yeniden formüle edilmiş şekil değiştirme değişimi elastisite teorisi kullanılmıştır. Yapılan çalışmada mikro kirişin burkulma hesabı yapılırken Rayleigh-Ritz yöntemi, bir ucu ankastre diğer ucu serbest ve bir ucu hareketli diğer ucu sabit mesnetli olacak şekilde iki farklı sınır koşuluna uygulanmıştır. Farklı malzeme boyut parametreleri kullanılarak analiz yapılmıştır ve bulunan kritik burkulma yüklerinin farklı teoriler ile karşılaştırılması yapılmıştır.

Abstract:
Nowadays, technology is devoloping and evolving very fast. With current studies researchers all around the world see that micro dimension is important as macro dimension. Studies in these sizes found that micro-nano structres and materials can be more durable and at the same time can be very light. These structures and also nano materials can have supreme mechanical properties comparing to their macro sized equivalents. This is why nanotechnology is crucial research topic. In this research field studies are expensive and needs a lot of time to get great results out of them. This is why researchers prefer continuum mechanics.
In this thesis study the buckling behavior of micro beams is presented. The material used is nickel. Euler-Bernoulli beam model and Reformulated strain gradient elasticity theory is used for modeling the microbeams. Also for analyzing the buckling behavior Rayleigh -Ritz method is used. For different boundry conditions clamped-free end and simple supported beams are picked. Buckling behavior and size effects are analyzed for different material length-scale parameters and different non classical theories.  Different conditions like lenght and beam thickness increasing and their effects on critical buckling load and non-dimensional buckling loads are studied. Size effects with this new model specially on smaller beams are visible.