Negati̇f poi̇sson oranina sahi̇p (ökzeti̇k) yapıların yorulma altındaki mekani̇k davranışlarının i̇ncelenmesi̇

Ökzetik yapılar, negatif değerde Poisson oranına sahip yapılara verilen isimdir. Bu özellik, yapıların düşey yönde bir çekme kuvvetine maruz kaldığında yatay yönde genişlemesine sebebiyet verir. Aynı şekilde düşey yönde bir bası kuvveti, yapının yatay yönde daralmasına sebebiyet verecektir. Bu davranış, ökzetik yapıların üstün enerji sönümleme ve iyi darbe direncine sahip olma gibi özelliklere sahip olmasını sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında; girintili, okucu ve yeni tasarlanmış sekizgen ökzetik yapılar birbirleriyle ve pozitif Poisson oranına sahip geleneksel bir yapı ile yorulma dayanımı yönünden deneyler ve bilgisayar destekli analizler gerçekleştirilerek karşılaştırılmıştır. 2 Hz frekans ve 0.5 mm genlik değerinde gerçekleştirilen yorulma deneyleri sonucu, geleneksel yapı ortalama 1600 döngülük yorulma ömrü göstermiştir. Girintili, okucu ve sekizgen ökzetik yapılar deneysel olarak geleneksel yapıya oranla sırası ile; %34, %49 ve %1263 daha uzun yorulma ömrü göstermiştir. Buna ek olarak, çekme deneylerinde kopana kadar çekilmeleri sonucu yorulmamış girintili, okucu ve sekizgen ökzetik yapıların sırası ile; 1462 N, 1655 N ve 773 N civarı maksimum hasar kuvvetine dayanabildiği görülmüştür. Deneysel çalışmaları takiben, bir bilgisayar destekli analiz programı olan ANSYS programının nCode DesignLife modülünde yorulma deneyleri simüle edilmiş ve simülasyon sonuçları ile deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar doğrulanmıştır. Bilgisayar destekli analizlere göre geleneksel yapı 1838 döngülü yorulma ömrü göstermiştir. Girintili, okucu ve sekizgen ökzetik yapılar analiz sonuçlarına göre sırası ile; %37, %48 ve %962 daha uzun yorulma ömrü göstermiştir. Hem deneysel hem de bilgisayar destekli çalışmalar tez dahilinde tasarlanmış sekizgen ökzetik yapının üstün yorulma dayanımı gösterdiği sonucunu vermiştir. Sekizgen ökzetik yapının yuvarlatılmış köşeleri sayesinde gerilme yığılmalarından kaçınılmış ve çok daha uzun yorulma ömrü elde edilmiştir. Buna karşın sekizgen ökzetik yapı diğer ökzetik yapılar kadar sık bir birim hücre örüntüsüne sahip olmadığından ötürü dayanabildiği maksimum hasar kuvveti daha düşük olarak ölçülmüştür.