Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin mekanik analizi

Bu tez çalışması kapsamında malzeme içeriği fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin mekanik (statik ve dinamik) analizleri analitik, hesaplamalı ve deneysel yöntemlerle gerçekleştirilmiştir. Analitik sonuçlar, hareket denklemi olan kısmi diferansiyel denklemin çeşitli sınır şartları altında çözümü ile hesaplamalı sonuçlar Ansys Workbench (Ansys WB) paket programı yardımıyla ve deney sonuçları ise çekme, eğme ve modal analiz deneyleri ile elde edilmiştir. Güç yasası fonksiyonu kullanılarak fonksiyonel derecelendirilmiş Euler-Bernoulli kirişinin matematik modeli Hamilton Prensibi ile elde edilmiştir. Özdeğer-özfonksiyon probleminin çözümü ile kirişin tabii (doğal) frekans değerleri elde edilmiş, mod yapıları ortaya konulmuştur. Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişin doğal frekansları literatürde yer alan çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişin hesaplamalı analizleri sonlu elemanlar yöntemi tabanlı Ansys WB paket programı yardımıyla yeni bir modelleme yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonlu eleman sonuçları literatürdeki çalışmalar ve analitik çözüm ile karşılaştırılmıştır. Deneyler için tek doğrultuda fonksiyonel derecelendirilmiş kiriş deney numuneleri, bu çalışma için tasarlanıp imal edilen ve eklemeli imalat yöntemini kullanan üç boyutlu yazıcı ile üretilmiş, çekme, eğme ve modal analiz deneyleri gerçekleştirilmiş ve bu sonuçlar analitik ve hesaplamalı analiz çalışmalarında elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Son bölümde, bu çalışmada ilk defa ortaya konulan yeni modelleme yönteminin farklı fonksiyonlarla derecelendirilmiş kirişler ve çeşitli yükleme durumları altındaki sonuçlarını değerlendirmek için analizler yapılmış ve sonuçların doğruluğu literatürde yer alan çalışmalar ile karşılaştırılarak ortaya konulmuştur.