ISI ÜRETEN İÇİ DOLU KOMPOZİT BİR SİLİNDİRDE MALZEME ÖZELLİKLERİNİN ELASTİK-PLASTİK DEFORMASYONA ETKİSİ

Tresca akma kriteri ve birleşik akış kuralına dayanarak, iki ucu sabit, ortasından ısıtılan kompozit bir silindirin elastik-plastik deformasyonu, sadece geometrik parametrelerin etkisi değil aynı zamanda akma dayanımı, elastisite modülü, Poisson oranı, ısıl iletkenlik ve ısıl genleşme katsayıları gibi malzeme özelliklerinin de etkisi dikkate alınarak incelenmiştir. Çalışmada, elastik-mükemmel plastik malzemeden yapılmış bu kompozit silindirdeki gerilme, gerinim ve deplasman dağılımları elde edilmiştir. İçteki silindirde artan ısı üretimine göre değişen gerilme dağılımı ve plastik bölgelerin gelişimi grafiklerle gösterilmiştir.

INFLUENCE OF THE MATERIAL PROPERTIES ON THE ELASTIC-PLASTIC DEFORMATION IN A HEAT GENERATING COMPOSITE SOLID CYLINDER

Based on Tresca s yield criterion and its associated flow rule, the elastic-plastic deformation of a centrally heated composite cylinder with fixed ends is investigated by considering the influence of geometric parameters as well as material properties such as yield strength, modulus of elasticity, Poisson s ratio, coefficient of thermal conduction and thermal expansion. In the study, stress, strain and displacement distributions in the composite cylinder made of elastic-perfectly plastic material are derived. Stress distribution and evolution of plastic regions in the composite are presented for different levels of heat generation in the core.

___

  • 1. Hallam, C. B. ve Ollerton, E., “Thermal stresses in axially connected circular cylinders”, Journal of Strain Analysis, 8, 160-167, 1973.
  • 2. Stanley, P. ve Chan, W. K., “The application of thermoelastic stress analysis techniques to composite materials”, Journal of Strain Analysis, 23, 137-143, 1988.
  • 3. Lee, Z.-Y., Chen, C.K. ve Hung, C.-I., “Transient thermal stress analysis of multilayered hollow cylinder”, Acta Mechanica, 151, 75-88, 2001.
  • 4. Orçan, Y. ve Gamer, U., “Elastic-plastic deformation of a centrally heated cylinder”, Acta Mechanica, 90, 61-80, 1991.
  • 5. Orçan, Y., “Thermal-stresses in a heat generating elastic-plastic cylinder with free ends”, International Journal of Engineering Science, 32, 883-898, 1994.
  • 6. Gülgeç, M., “Influence of the temperature dependence of the yield stress on the stress distribution in a heat generating elastic-plastic cylinder”, Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanic, 1999, 79, 210-216.
  • 7. Gülgeç, M. ve Orçan, Y., “Elastic-plastic deformation of a heat generating tube with temperature-dependent yield stress”, International Journal of Engineering Science, 38, 89-106, 2000.
  • 8. Orçan, Y. ve Gülgeç, M., “Influence of the temperature dependence of the yield stress on the stress distribution in a heat-generating tube with free ends”, Journal of Thermal Stresses, 23, 529-547, 2000.
  • 9. Lee, S., Wang, W.L. ve Chen, J.R., “Diffusioninduced stresses in a hollow cylinder”, Materials Science and Engineering A, 285, 186–194, 2000.
  • 10. Orçan, Y. ve Eraslan, A. N., “Thermal stresses in elastic-plastic tubes with temperaturedependent mechanical and thermal properties”, Journal of Thermal Stresses, 24, 1097-1113, 2001.
  • 11. Gülgeç, M.,“Thermal Stress Analysis of a FreeEnd Cylinder Having a Temperature Dependent Yield Stress Subjected to Transient Radial Temperature Distribution”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Vol 17, No 2, 25-34, 2002.
  • 12. Gülgeç, M.,“Elastic-Plastic Analysis of a Cylinder Having Temperature Dependent Yield Stress with Rigid Casing”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Vol 18, No 3, 85-96, 2003.
  • 13. Eraslan, A.N., “Thermally Induced Deformations of Composite Tubes Subjected to a Nonuniform Heat Source”, Journal of Thermal Stresses, 26, 167-193, 2003.
  • 14. Eraslan, A.N., Şener, E. ve Argeso, H., “Stress Distribution in Energy Generating Two-layer Tubes Subjected to Free and Radially Constrained Boundary Conditions”, International Journal of Mechanical Sciences, 45, 469–496, 2003.
  • 15. Chao, C.K., Chuang, C.T. ve Chang, R.C., “Thermal stresses in a viscoelastic three-phase composite cylinder”, Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 48, 258–268, 2007.
  • 16. Irfan, M. A. ve Chapman, W., “Thermal stresses in radiant tubes due to axial, circumferential and radial temperature distributions”, Applied Thermal Engineering, 29, 1913–1920, 2009.
  • 17. Bîrsan, M., “Thermal stresses in cylindrical Cosserat elastic shells”, European Journal of Mechanics A/Solids, 28, 94–101, 2009.
  • 18. Shao, Z.S., Fan, L.F. ve Ma, G.W., “Theoretical investigation on thermo-mechanical stresses in laminated cylindrical panels”, Journal of Thermoplastic Composite Materials, 23, 111- 136, 2010.
  • 19. Tsukrov, I. ve Drach, B., “Elastic deformation of composite cylinders with cylindrically orthotropic layers”, International Journal of Solids and Structures, 47, 25–33, 2010.
  • 20. Incropera, F.P. ve De Witt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 2. Baskı, John Wiley & Sons, New York, A.B.D., 1985.
  • 21. Öztürk, A., Ortasından Isıtılan İki Ucu Sabit Kompozit Silindirde Elastik-Plastik Gerilme Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Kesikli Bir Polimerizasyon Reaktörüne Farklı Optimal Şartlarda Sıcaklık Kontrolunun Uygulanması

Sevil ÇETİNKAYA, Hasan H. DURMAZUÇAR, Zehra ZEYBEK, Hale HAPOĞLU, Mustafa ALPBAZ

Uzaktan Algılama Uydu Görüntüleme Sistemleri İçin Sinyal Gürültü Oranı Hesaplama Yöntemi

Mustafa TÜRKMENOĞLU, Orhan ŞENGÜL, Erdem DEMİRCİOĞLU

Bitümün Özelliklerinin Organik Esaslı Magnezyum Katkı Maddesi İle Geliştirilmesi

Meltem ÇUBUK, Metin GÜRÜ, M. Kürşat ÇUBUK, Deniz ARSLAN

Sentez Gazı Elde Etmek İçin Kontrol Edilebilir Reaktör Parametrelerine Bağlı Geliştirilen İki Aşamalı Bir Su Gazı Yönlendirme Reaktörü Modeli

A.m. ÖZBAYOĞLU, C. KASNAKOĞLU, A. GÜNGÖR, A. BIYIKOĞLU, B.z. UYSAL

STOKASTİK MONTAJ HATLARININ KISIT PROGRAMLAMA VE KAPALI KUYRUK AĞLARI İLE DENGELENMESİ

Dursun ÖZYÜREK, Tansel TUNÇAY, Süleyman TEKELİ

SULU ÇÖZELTİLERDEN KADMİYUM İYONLARININ DOLGULU YATAKLARDA AT KESTANESİ VE MEŞE PALAMUDU KULLANILARAK GİDERİLMESİ

Hasan KOÇYİĞİT, Atilla MURATHAN

Çevresel Atıkların Yapı Malzemesinde Değerlendirilmesi

Ayşe MURATHAN, Abdurrahman ASAN, Taha A. ABDULKAREM

Isı Üreten İçi Dolu Kompozit Bir Silindirde Malzeme Özelliklerinin Elastik-Plastik Deformasyona Etkisi

Ali ÖZTÜRK, Müfit GÜLGEÇ

DÜŞÜK SICAKLIKTA BOR KARBÜR ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

H. Canan CABBAR, Erdem ALP, Ebru KARAÇAY

BAZI METAL ORGANİK KAFES YAPILI BİLEŞİKLERİN HİDROJEN DEPOLAMA PERFORMANSLARININ İNCELENMESİ

Banu ÖZTÜRK, D. Ali KÖSE, Zeynel ÖZTÜRK, Abdurrahman ASAN