Tek yönlü lif-levhalı kompozitlerin basınç altında kırılma problemleri

Abstract

Bu çalışmada tek yönlü kompozitlerin güçlendirici lif veya levhalar yönünde dış basınca maruz kaldığı durumlarda kırılmasının bazı problemleri teorik olarak incelenmiştir. İlk kez tez kapsamında Akbarov vd., (1997) yönteminin hem elastik ve hem de viskoelastik tek yönlü kompozitlerin basınç dayanımlarının teorik sınırlarının belirlenmesine uygulanabileceği gösterilmiş ve bazı test problemlerinin incelenmesine uygulanmıştır. Bu tezde elastisite ve viskoelastisite teorisinin geometrik non-lineer denklemleri ele alınmış ve bunların lineerize edilmesi incelenmiştir. Lineerize edilmiş bu denklemler stabilite problemlerine uygulanarak, tek yönlü kompozitlerin yapısındaki stabilite kaybı ve basınç altında kırılmanın teorik limiti belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, yapısında yerel eğrisellik olan tek yönlü elastik kompozitlerin basınç altında kırılması incelenmiştir. Bu incelemede araştırılan problemlerin matematiksel formülasyonu verilerek çözüm yöntemi ve kırılma kriteri önerilmiştir. Farklı yaklaşımlardan elde edilen kritik değerler karşılaştırılarak sayısal sonuçlar incelenmiştir. Araştırmanın son kısmında ise tek yönlü viskoelastik kompozitlerin teorik basınç limitlerinin belirlenmesi için problemin matematiksel formülasyonu verilerek farklı yaklaşımlara ait quasistatik sınırdeğer problemleri incelenmiştir. Elde edilen problem parametrelerinin teorik basınç kırılma süresine etkisi sayısal sonuçlarla değerlendirilmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada ilk kez, tek yönlü viskoelastik kompozit malzemelerin teorik basınç kırılma sürelerinin belirlenmesi için parçalı-homojen cisim modeli çerçevesinde viskoelastisite teorisinin kesin geometrik non-lineer denklemleri kullanılarak bir yöntem geliştirilmiştir. Elde edilen sayısal sonuçların fiziksel yorumları yapılarak bunların gerçek beklentilere uygun oldukları gösterilmiştir.