Simetrik Katmanlı İnce Dikdörtgen Kompozit Plakların Burkulması

Bu çalışmada simetrik katmanlı ince dikdörtgen kompozit plakların Laminasyon Plak Teorisi'nin (KLPT) denklemlerine göre RayleighRitz Yöntemi (R-R) ile gerçekleştirilmiştir. Kenarlarından basit mesnetli, düzlemsel yükleme etkisindeki (Nx) 24 farklı dizilimli kompozit plakın kritik burkulma yükü (N), 12 farklı kenar oranı (a/b ve b/a) için parametrik olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) temelli ANSYS paket yazılımı sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve yakın sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmanın amacı; hazırlanan boyutsuz tabloların kullanımıyla uygun plak tiplerinin bulunması ve kompozit teknelerin yapısal ön tasarımında kullanılacak pratik bilgiler elde edilmesidir. Böylelikle üretim sırasında, malzeme, iş gücü, zaman ve test maliyetlerinden tasarruf edilmesi öngörülmüştür.

Buckling of Symmetrically Laminated Thin Rectangular Composite Plates

Critical buckling loads of symmetrically laminated thin rectangular composite plates were examined in this study. Rayleigh-Ritz Method was used to solve the governing energy equations based on Classical Laminated Plate Theory. Critical buckling loads of 24 differently laminated simply supported plates with in-plane force at the edge were calculated parametrically for 12 different aspect ratios. Results were compared with those obtained by ANSYS software package based on Finite Element Method, which seem to be approximate. The aim of this study was mainly to find the most suitable lamination type of plates. Nondimensionally tabulated results were given for practical use at the preliminary structural design stage of composite vessels. Thus, it is expected to save material, labor, time and test costs during production stage.

___

  • [1] Reuben, R.L. 1994. Materials in Marine Technology. SpringerVerlag, London Limited, UK.
  • [2] Shenoi, R.A., Wellicome, J.F. 1993. Composite Materials in Maritime Structures, Volume-I (Fundamental Aspects), Cambridge University Pres, NY.
  • [3] Shenoi, R.A., Wellicome, J.F. 1993. Composite Materials in Maritime Structures, Volume-II (Practical Considerations), Cambridge University Pres, NY.
  • [4] Mouritz, A.P., Gellert, E., Burchill, P., Challis K., 2001. Review of Advanced Composite Structures for Naval Ships and Submarines, Composite Structures, Cilt. 53, s..21-41.DOI:10.1016/S0263- 8223(00)00175-6
  • [5] Savcı, M., 1987. Gemi Yapısında Levhalar ve Silindirik Kabuklar, İ.T.Ü. Gemi İnş. ve Deniz Bil. Fak, İstanbul.
  • [6] Lekhnitskii, S.G.1968. Anisotropic Plates, Gordon and Breach, NewYork.
  • [7] Aran, A., 1990. Elyaf Takviyeli Karma Malzemeler, İ.T.Ü. Kütüphanesi Sayı:1420, Gümüşsuyu, İstanbul.
  • [8] Powell, P.C., 1994. Engineering with fibre-polymer laminates, Chapman & Hall, London, UK.
  • [9] Mallick. P. K., 1997. Composites engineering handbook, Marcel Dekker Inc., NY.
  • [10] ASM Handbook, 2001. Volume 21, Composites, ASM International.
  • [11] Harper, C.A., 2002. Handbook of plastics, elastomers, and composites, McGraw-Hill, NY.
  • [12] Ambartsumyan, S.A, 1970. Theory of Anisotropic Plates, Technomic Publishing, Co., Wesport Conn.
  • [13] Baharlou, B., Leissa A.W., 1987. Vibration and Buckling of Generally Laminated Composite Plates with Arbitrary Edge conditions, Int. J. Mech. Sci. Vol. 29, No. 8, pp. 545-555.DOI: 10.1016/0020-7403(87)90026-9
  • [14] Lakshminarayana, L., Kumar, Krishna Mohana Rao G., 2012. Buckling analysis of quasiisotropic symmetrically laminated rectangular composite plates with an elliptical/circular cutout subjected to linearly varying in-plane loading using FEM, International Journal Of Mechanics, Issue 1, Volume 6.
  • [15] Hu, H., Badir, A., Abatan, A., 2003. Buckling behavior of a graphite/epoxy composite plate under parabolic variation of axial loads, Int. J. Mech. Sci. 45, 1135- 1147.DOI:10.1016/j.ijmecsci.200 3.08.003
  • [16] Darvizeh, M., Darvizeh, A., Ansari, R., Sharma, C.B., 2004. Buckling analysis of generally laminated composite plates (generalized differential quadrature rules versus Rayleigh-Ritz method), Composite Structures 63, 69- 74.DOI: 10.1016/S0263- 8223(03)00133-8
  • [17] Aydoğdu, M., 2009. A new shear deformation theory for laminated composite plates, Composite Structures 89, 94-101.DOI: 10.1016/j.compstruct.2008.07.00 8
  • [18] Felix, D.H., Bambill, D.V.,Rossit, C.A., 2011. A note on buckling and vibration of clamped orthotropic plates under in-plane loads. Struct. Eng. Mech., 39 (1), 115- 123,DOI:10.12989/sem.2011.39. 1.115
  • [19] Aydoğdu, M., Tımarcı, T., 2004. Düzlem-içi yüklenmiş basit destekli simetrik katmanlı dikdörtgen kompozit ince plakların burkulma ve titreşimi, Trakya Univ J Sci, 5(2): 167-177.
  • [20] Aydoğdu, M., Aksencer, T., 2017. Buckling of Cross-ply Composite Plates with Linearly Varying Inplane Loads, 3 January,
  • [21] Kumar, Y., 2017. The Rayleigh- Ritz method for linear dynamic, static and buckling behavior of beams, shells and plates: A literature review, Journal of Vibration and Control, 1-23
  • [22] Noor, A.K., Burton W.S., 1989. Assesment of shear deformation theories for multilayered composite plates, Appl Mech Rev. 42 (1),DOI:10.1115/1.3152418
  • [23] Noor, A.K., Burton W.S., 1990. Assesment of computational model for multilayered composite plates, Appl Mech Rev., 43 (4): 67-97.DOI: 10.1016/0263- 8223(90)90050-O
  • [24] Mallikarjuna, Kant, T., 1993. A critical review and some results of recently developed refined theories of fiber-reinforced laminated composites and sandwiches, Composite Structures, 23 293- 312.DOI:10.1016/0263- 8223(93)90230-N
  • [25] Altunsaray, E., Bayer, İ., 2004. Buckling of symmetrically laminated quasi-isotropic thin rectangular plates, Steel Compos. Struct., Int. J.,17(3),305-320. DOI: http://dx.doi.org/10.12989/scs.2 014.17.3.305
  • [26] Tsai, S.W., 1988. Composites design, 4th Edition, Think Composites.
  • [27] Reddy, J.N, 2004. Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells: Theory and Analysis, Second edition, CRC Pres.
  • [28] Ashton, J.E., Whitney, J.M., 1970, Theory of Laminated Plates, Technomic Publication, USA. [29] ANSYS 17 Academic, 2017.
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-9304
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1999
  • Yayıncı: Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

GEMİ PERVANELERİNDE KAVİTASYON KAYNAKLI GÜRÜLTÜ VE FARKLI İZ ALANLARININ PERVANE PERFORMANSINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Serkan EKİNCİ

KÜTAHYA/ALTINTAŞ GRAFİTLERİNİN KABA FLOTASYON PARAMETRELERİNİN BOX-BEHNKEN DENEY TASARIMI KULLANILARAK OPTİMİZASYONU VE MODELLENMESİ

Özcan ÖNEY, Selçuk SAMANLI

BAMBU/PAMUK KARIŞIMLI İPLİKLERDEN ÖRÜLEN KUMAŞLARIN TERMAL KONFOR ÖZELLİKLERİ

Hüseyin Gazi TÜRKSOY, Sümeyye ÜSTÜNTAĞ, Gurbet ÇARKIT

SU ARITIMI İÇİN ETKİLİ BİR YÖNTEM OLARAK KAPASİTİF DEİYONİZASYON TEKNOLOJİSİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Derya DURSUN, Selin OZKUL, Recep YUKSEL, Husnu Emrah UNALAN

KADMİYUM’UN KİRLENMİŞ TOPRAKLARDAN EDTA TUZLARIYLA EKSTRAKSİYONU VE SPESİASYONU (TÜRLENDİRMESİ)

Aydeniz Demir DELİL, Ferhat Sadi YİMSEK, Nurcan KÖLELİ

EVAPORASYON PROSESİNİN MAYA ENDÜSTRİSİ ATIKSU KARAKTERİZASYONU VE ARITILABİLİRLİĞİNE ETKİSİ

RECEP KAAN DERELİ, HALE ÖZGÜN ERŞAHİN, MUSTAFA EVREN ERŞAHİN, İSMAİL KOYUNCU, MAHMUT ALTINBAŞ, İzzet ÖZTÜRK

ZnO İnce Filmlerin Sıcaklığa Bağlı Elektriksel Davranışında Co Etkisinin İncelenmesi

EBRU GÜNGÖR, TAYYAR GÜNGÖR

UŞAK İLİ ÇEVRESİNDEKİ DEPREMLERİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ

Elif Çağda Kandemir MAZANOĞLU

Gemi Pervanelerinde Kavitasyon Kaynaklı Gürültü ve Farklı İz Alanlarının Pervane Performansına Etkisinin İncelenmesi

SERKAN EKİNCİ

SİMETRİK KATMANLI İNCE DİKDÖRTGEN KOMPOZİT PLAKLARIN BURKULMASI

Erkin ALTUNSARAY