KALIN KOMPOZİT KİRİŞ VE LEVHALARIN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİYLE ANALİZİ

Abstract

Kalın kompozit yapıların analizi sonlu elemanlar yardımıyla yapılırken, kullanılan sonlu elemanların malzeme özelliklerinin belirlenmesinde çeşitli zorluklar vardır. Özellikle birden fazla kompozit tabaka içeren sonlu elemanların malzeme sabitlerinin belirlenmesi, oldukça karmaşık ve zordur. Bu zorluk, her elemanın malzeme sabitleri için bir ortalama değer alınarak giderilmeye çalışılır. Bu çalışmada, yükleme durumuna göre eleman malzeme özelliklerinin belirlenmesinde iki farklı ortalama değer hesaplama yöntemi geliştirilmiş ve bunların sonuçlara etkileri incelenmiştir. Sonlu elemanlar analizi bir bilgisayar programı yardımıyla farklı fiber doğrultularında takviye edilmiş bir kiriş ve bir levhada, farklı eleman sayıları alınarak şekil değiştirmeleri hesaplanmış ve analitik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Aritmetik ve ağırlıklı ortalama yöntemleri adı verilen iki ortalama değer alma yöntemi karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu yöntemin uygulanmasında, eleman malzeme özellikleri belirlenirken, yükleme durumu göz önünde bulundurularak ortalama değer alma yöntemlerinden biri uygulanmıştır. Bu metod aracılığıyla, birden fazla kompozit tabakalı elemanlar içeren sonlu eleman analizlerinde, 8 düğümlü brik elemanların kullanılmasında karşılaşılan eleman malzeme özelliklerinin belirlenmesi zorluğu ortadan kaldırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, analitik çözümler ve ortalama değer almadan yapılan hesaplamalarla karşılaştırılmıştır. Her iki yöntemle yapılan hesaplamalarda, farklı yükleme durumları için elde edilen sonuçlar analitik çözümlerle uyum göstermiştir.

Keywords

• composite materials
• finite element analysis
• kompozit malzemeler
• sonlu elemanlar