Şiddeti zamana göre harmonik değişen hareketli yük etkisindeki viskoelastik tabakalı yarı düzlemin dinamiği
Dynamics of a viscoelastic half space with viscoelastic layers subjected to a time dependent harmonic moving load
Yazar: NEZİHE SEVGİ ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. AKBEROV SURKHAY ; YRD. DOÇ. DR. NİHAT İLHAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu doktora tez çalışmasında, viskoelastik izotrop örtü tabakası, viskoelastik izotrop levha ve viskoelastik izotrop yarı sonsuz ortamdan oluşan sistemin zamana göre harmonik değişen titreşimli hareketli yük etkisindeki dinamik davranışı, düzlem şekil değiştirme halinde parçalı homojen cisim modeli çerçevesinde, viskoelastik ortamlarda dalga yayılımının kesin denklemleri kullanılarak incelenmiştir. Sistemin bileşenlerindeki malzemelerin mekanik özelliklerinin, reolojik parametrelerin ve levha kalınlıklarının hareketli yükün kritik hızına ve gerilme dağılımına etkisine ait sayısal sonuçlar elde edilmiştir.
Malzeme bileşenlerine ilişkin temel denklemler, lineer viskoelastisite teorisine ilişkin diferansiyel denklemler kullanılarak yazılmıştır (standart lineer katı cisim modeli). Sistemi oluşturan tabakalar arasındaki düzlemde tam temas durumu dikkate alınmıştır. Düzlem şekil değiştirme durumu dikkate alınmış olup, ilgili sınır değer ve temas problemlerinin çözümü için hareketli koordinat takımında düzlem boyunca integral Fourier dönüşümü uygulanmıştır. Bilinmeyen büyüklüklerin Fourier dönüşümü analitik olarak, ters dönüşümü ise sayısal olarak elde edilmiştir. Hareketli yükün kritik hız değeri ile temas yüzeyinde oluşan gerilmelere ait sayısal sonuçlar ve malzeme bileşenlerine ilişkin reolojik parametreler ile tabaka kalınlığının kritik hız ve temas yüzeyinde oluşan gerilme değerlerine etkisine yönelik elde edilen sayısal sonuçlar sunulmuş ve mühendislik açısından yorumlanmıştır.
Özellikle gerilmelere ait rezonans değerleri, karakteristik sünme süresinin   ve viskoelastik malzeme bileşenlerine ait uzun vadeli parametrelerin   azalması ile düşüş göstermektedir. Ayrıca hareketli yükün titreşim frekansındaki artış, gerilmelere ait rezonans değerlerinde azalmaya yol açmaktadır.

Abstract:
This thesis investigates the dynamic response to a time-harmonic oscillating moving load of a system comprising viscoelastic two layers covering a viscoelastic half space within the scope of the piecewise-homogeneous body model utilizing the exact equations of linear theory of visco-elastodynamics.
The effects of the rheological parameters, mechanical properties of the materials and layers' thicknesses on the critical velocity of the moving load and stress distribution are studied in this thesis. The constitutive relations of the materials of the constituents are written by differential relations of the theory of the linear viscoelasticity ("standard linear solid body" model). It is assumed that the complete contact conditions satisfy on the interface planes between the constituents. The plane-strain state is considered and to solve the corresponding boundary value and contact problems, the moving coordinate system is used and the exponential Fourier transformation with respect to the coordinate directed along the interface is employed.
The expressions of the Fourier transformation of the sought quantities are found analytically and the inverse of these transformations are determined numerically. Numerical results related to the critical velocity of the moving load and interface stresses and the influence of the rheological parameters of the materials of the constituents and the layers' thicknesses on these critical velocity and stresses are presented and discussed.
In particular, it is established that the "resonance" values of the stresses decrease with decreasing of the characteristic creep time   and long-term values of the viscoelastic materials of the constituents. It is also established that the "resonance" values of the stresses decrease with the frequency of the moving load.