Homogenization of composites embedding general imperfect interfaces

Bu çalışmanın amacı, bileşenleri arasına bir genel arayüz koyarak kompozit malzemelerin bir bütün olarak davranışları üzerine sistematik bir çalışma sunmaktır. Sıfır-kalınlıklı arayüz modeli bileşenler arasındaki sonlu-kalınlıklı bir arayüzü temsil etmektedir. Genel arayüz modeli, birleştirici veya elastik arayüz modellerinin aksine hem yerdeğişim, hem de çekiş süreksizliğine izin veren bir arayüz modelidir. İlk olarak, birçok farklı temsili hacim ögesinin ve sınır koşullarının, kompozit malzemelerin bir bütün olarak davranışları üzerindeki etkisini inceleme amacıyla türdeşleştirme üzerine kapsamlı bir çalışma yapılmıştır. Daha sonra, türdeşleştirme çerçevesi arayüzleri dahil etmek üzere genişletilmiş, bu sayede iri parçacıklı ve fiber kompozitlerdeki boyut etkileri de yakalanmıştır. Kompozitlerin, bir bütün olarak boyuta bağlı tepkisini belirleyebilmek için iki yeni analitik yaklaşım geliştirilmiştir. Birinci yaklaşım, kompozit küre bir araya getirilmesi, kompozit silindir bir araya getirilmesi ve genel istikrarlı metodu ileri taşıyarak, kompozitlerin makroskopik özellikleri için tahminler ve sınırlar elde edilmesini sağlamıştır. İkinci yaklaşımda ise sadece bütün üzerinde etki eden özellikleri belirlemekle beraber, aynı zamanda arayüz dahil maddenin her fazında gerilme ve gerinim durumlarını tespit eden Mori–Tanaka metodu genelleştirilmiştir. İleri sürülen analitik sonuçlar, sonlu eleman metodunun kullanıldığı bir dizi numerik örnek ile detaylı bir şekilde doğrulanmıştır.