Mechanical and dynamic analysis of an aluminum - mineral composite beam and plate

Çerçeve yapılar havacılık, denizcilik, inşaat, vb. alanlarda sıkça kullanılmaktadırlar. Bu yapılar, burkulma, dinamik kararsızlık ve rezonans ile sonuçlanabilen statik ve dinamik yükler ile çeşitli uyarılmalara maruz kalmaktadırlar. Bu nedenle bu yapıların mekanik ve dinamik özelliklerinin anlaşılması önem arz etmektedir. Bu tez kapsamında, Sonlu Elemanlar Yöntemi ve kiriş veya plaka teorileri kullanılarak izotropik ve ortotropik eğri kiriş ve plaka çerçevelerin serbest titreşim, burkulma ve dinamik stabilite analizleri araştırılmıştır. Eğrilik yarıçapının tek ve iki bölümlü eğri çerçeve yapılarının doğal frekans ve kritik burkulma yüküne olan etkileri incelenmiştir. Ayrıca, eğri plaka çerçeveler için en-boy oranının titreşim ve burkulma karakteristiklerine olan etkisi ve eğri kiriş çerçeveler için kalınlık etkisi incelenmiştir. Ek olarak, eğri kiriş ve plaka çerçeve yapılarının dinamik kararlılıkları da araştırılmıştır. İzotropik ve ortotropik kirişler için Euler – Bernoulli Kiriş Teorisi ve Klasik Plaka Teorisi, Sonlu Elemanlar Yöntemi ile birleştirilerek modellenmiştir. Eğri plaka çerçevelerin modellenmesinde izotropik yapılar için Kirchhoff – Love Plaka Teorisi dikkate alınırken ortotropik yapılarda Klasik Plaka Teorisi ve Birinci Mertebe Kayma Deformasyon Teorisi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar bilgisayar destekli çizim programları ile doğrulanmıştır. Karıştırmalı döküm yöntemi ile alüminyum – potasyum feldspat metal matris kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen malzemelerin mekanik ve malzeme özellikleri elde edilmiştir. Nümerik analiz yöntemi ile ilgili malzemeye sahip bir plaka modellenerek serbest titreşim, burkulma ve dinamik kararlılık analizleri yapılmıştır.