Dikdörtgen delik içeren kompozit şerit-levhaların eğilmesindeki gerilme yığılması problemleri
The Problems on the concentration in the strip-plates containing a rectangular hole
Yazar: ALKIZ MERMER YÜCEL
Danışman: PROF.DR. SURKAY AKBAROV
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, dikdörtgen formda delik veya dolgu malzemesi içeren ve kenarlarından basit veankastre mesnetle tutturulmuş şerit levhalarda düzlem şekil değiştirme durumundaki gerilmeyığılmasına ait sınır değer problemlerinin, elastisite teorisinin kesin denklemleri çerçevesindeformülasyonu yapılmıştır. Daha sonra, dikdörtgen formda delik içeren ve kenarlarından basitmesnetle tutturulmuş öngerilmeli şerit-levhada ek yüklemeden dolayı oluşan gerilmeyığılmasına, öngerilmenin etkisine ait ele alınan sınır değer probleminin lineerize edilmişelastisite teorisinin düzlem şekil değiştirme durumundaki kesin denklemleri ile formülasyonuyapılmıştır.Formülasyonu yapılan problemlerin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi ve sayısalsonuçların alınabilmesi için gerekli bilgisayar program ve algoritmaları oluşturulmuştur.Öngerilmesiz durumda, yapıda bulunan geometrik ve malzeme süreksizliklerinin, ele alınansınır değer problemlerinde, şerit levhadaki gerilme yığılmalarına etkisinin geometrik vemalzeme parametreleri açısından belirlenmesi; öngerilmeli durumda, yapıda bulunandikdörtgen deliğin, ele alınan sınır koşulu için şerit levhadaki gerilme yığılmalarına etkisiningeometrik, malzeme parametreleri ile öngerilmenin değerinden bağımlılığının belirlenmesineçalışılmıştır.Sonuç olarak elde edilen sayısal veriler mühendislik açısından yorumlanarak grafikler halindeverilmiştir.Anahtar Kelimeler: Sonlu elemanlar, dikdörtgen delik ve dolgu, gerilme yığılması,kompozit malzeme, öngerilme.ABSTRACTxi

Abstract:
The boundary-value problem of stress accumulation in the simply- and rigidly-supportedstrip-plate with a rectangular hole or a rectangular inclusion has been formulated for the plainstrain state. The formulation is established in the framework of exact equations of theelasticity theory. Then, another boundary-value problem of stress accumulation in the simply-supported pre-stressed strip-plate with a rectangular hole has been elaborated to determine theeffect of the pre-stress when additional load is introduced. This problem is formulated byutilizing the exact equations of the linearized elasticity theory in plain strain state.The associated algorithms and computer programs have been developed for the abovementioned problem formulations, in order to model them with the finite element method andto perform numerical analyses. In the non-pre-stressed case, it was studied in the statedboundary-value problem to determine the effect of the geometric and material discontinuitieson the stress accumulation in the strip-plate with respect to the parameters of geometry andmaterial. In the pre-stressed case, it was determined for the given boundary-value how arectangular hole affects the stress accumulation in the strip-plate, in relation with dependencyon the parameters of geometry and material, and the amount of pre-stress.The associated graphics and the numerical analyses have been presented in the conclusion.Keywords: Finite element method, rectangular hole or rectangular inclusion, stressconcentration, composite material, pre-stress.xii