Bu araştırmanın amacı eksenel yönde çoklu
tabakalı fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin mekanik burkulma
davranışlarını incelemektir. Sayısal burkulma analizleri ANSYS olarak bilinen
sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her kiriş
konfigürasyonu Zirkonyum (ZrO2)
ve Alüminyum (Al)
malzemelerinin değişik yüzde hacim fraksiyonları kullanılarak hazırlanmış üç
tabaka olarak önerilmiştir. Tabaka seviyeleri ve kirişlerin tabaka pozisyonları
Taguchi L9 (33) ortogonal
dizi tekniğine göre incelenmiştir. Tabakalar kontrol faktörleri olarak
değerlendirildi ve böylece dokuz sayısal analiz tutulu-tutulu sınır şartları
altında gerçekleştirildi. Görsel olarak en çok etkilenen tabakaları tespit
etmek için eksenel yönde tabakalı olarak fonksiyonel derecelendirilirmiş
kirişlerin birinci mod şekilleri gösterildi. Tabakaların optimum seviyelerini
elde edebilmek için sinyal-gürültü oran analizi kullanıldı. Sayısal sonuçlar
üzerinde önemli etkilere sahip tabakalar ve onların yüzde katkı oranlarını
çözmek için Varyans Analizi (ANOVA) uygulandı. En yüksek burkulma yükü Taguchi
metodolojisine bağlı elde edilen optimum seviyeli tabakaların değişik
pozisyonları kullanılarak karar verildi.
Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler Kiriş Burkulma Sonlu elemanlar metodu
The
aim of this research is to examine the mechanical buckling behavior of
multi-layered functionally graded beams in the axial direction. Numerical
buckling analyses were performed using finite element software called ANSYS.
Each beam configuration is suggested to be three layers prepared using various
percent volume fractions of Zirconia (ZrO2) and Aluminum (Al)
materials. The levels of layers and layer positions of the beams were evaluated
according to Taguchi’s L9 (33) orthogonal array
technique. Layers were determined as control factor and so nine numerical
analyses were performed under clamped-clamped boundary conditions. The first
mode shapes of the axially layered functionally graded beams were demonstrated
in order to detect the most affected layers as visually. Analysis of
signal-to-noise ratio was applied to obtain the optimum levels of layers.
Analysis of Variance (ANOVA) was employed to solve the layers with significant
impacts and their percent contributions on numerical results. The maximum
buckling load was determined using various positions of layers with the optimum
levels obtained based on Taguchi methodology.
Functionally graded materials Beam Buckling Finite element method
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makale |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 26 Şubat 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 25 Sayı: 1 |