Kombine yükler etkisi altında homojen olmayan ortotrop malzemelerden oluşan kayma deformasyonlu tabakalı silindirik kabukların stabilitesi
The stability of shear deformable laminated cylindrical shells made of non-homogeneous orthotropic materials subjected to combined loads
Yazar: MEHMET AVCAR
Danışman: PROF. DR. ABDULLAH AVEY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Burkulma yükleri = Buckling loads ; Kabuk teorisi = Shell theory ; Kabuklar = Shells ; Kararlılık = Stability ; Silindirik kabuklar = Cylindrical shells ; Tabakalı kompozitler = Laminated composites

Özet:
Tez çalışmasında, kayma deformasyonlu kabuk teorisinin (KDKT) parabolik kayma deformasyonlu versiyonu kullanılarak, tabakalardaki ortotrop malzeme özellikleri kalınlık koordinatına sürekli bağlı olan tabakalı silindirik kabukların yanal dış basınç ve eksenel basınç yüklerinin kombine etkileri altında stabilite problemi incelenmektedir. İlk önce giriş ve konu ile ilgili olan genel bilgiler sunulmaktadır. İkinci bölümde tez konusuna ait olan ve kaynaklar kısmında yer alan önemli makale ve temel kitapların özetleri sunulmuştur. Üçüncü bölümde kompozit silindirik kabuğun tabakalarını oluşturan ve kalınlık doğrultusunda homojen olmayan ortotrop malzeme özelliklerinin analitik ve görsel modelleri oluşturulmuştur. Sonra enine kayma deformasyonları içeren homojen olmayan ortotrop malzemelerden oluşan tabakalı silindirik kabuklar için temel bağıntı, stabilite ve deformasyon uygunluk denklemleri türetilmiştir. Daha sonra türetilen denklemler basit mesnetli sınır koşulları için çözülerek tabakalı, enine kayma deformasyonları içeren homojen olmayan ortotrop silindirik kabukların kritik eksenel basınç yükü, kritik yanal basınç yükü ve kritik kombine yükü (yanal dış basınç ve eksenel basınç yüklerinin kombine etkileri) için analitik ifadeler elde edilmiştir. Bu ifadelerden klasik kabuk teorisi (KKT) için uygun ifadeler özel olarak elde edilmiştir. Dördüncü bölümde enine kayma deformasyonu için somut fonksiyon seçilerek ve elde edilen ifadeler kullanılarak sayısal hesaplar yapılmış ve kritik eksenel basınç yükü, kritik yanal basınç yükü ve kritik kombine yüküne homojen olmama, kayma deformasyonları, Young modülleri oranı ve kabuk parametreleri değişiminin etkileri incelenmiştir. Tez çalışmasında KDKT ve KKT kullanılarak elde edilen kritik eksenel yük, kritik yanal basınç yükü ve kritik kombine yükü değerleri literatürdeki uygun çalışmalarla kıyaslanarak doğruluğu teyit edilmiştir. Sayısal hesaplar ve görsel örneklerde Maple 14, Excel ve Auto Cad bilgisayar programları kullanılmıştır.

Abstract:
In present thesis, the stability problem of laminated cylindrical shells whose orthotropic material properties of the layers are depending on the thickness coordinate continoulsy, subjected to the combined effect of the lateral pressure and axial compressive load is investigated, by using the parabolic shear deformation version of shear deformable shell theory (SDST). Firstly, indroduction and fundamental informations on the subject of the thesis are given. In the second part, abstracts of important papers and fundamental monographs which are directly related to the subject of thesis and cited in the references are presented. In the third part, analytical models and visual models of orhortopic materials which are non-homogenous through the thickness direction and constituting the layers of composite cylindrical shells are obtained. Then, fundamental relations, stability and compatibility equations of laminated cylindrical shells made of non-homogenous orthotropic materials containing the transverse shear deformations are derived. Later, analytical expressions of critical axial load, critical lateral pressure and critical combined load (combined effects of external lateral pressure and axial load) of non-homogenous orthotropic laminated cylindrical shells containing transverse shear deformations are obtained by solving the derived equations for simply supported boundary conditions. The appropriate expressions for classical shell theory (CST) are obtained in the special case. Finally, calculations are done by selecting a concrete function for transverse shear deformations and by using the resulting expressions and effects of non-homogeneity, shear deformations; Young modulus ratio and variations of shell parameters on the critical loads are investigated. Comparisons are done for the values of the critical loads with available results in the open literature for the accuracy of the present study. Maple 14, Excel and Autocad computer programs are used in the numerical computations and illustrations.