FD kirişin EFD çubuk ve çeşitli sınır şartları altında dinamik analizi

Abstract

Bu çalışmada eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş (EFD) çubuklarla ve yaylarla mesnetlenmiş fonksiyonel derecelendirilmiş (FD) kirişin frekans parametreleri incelenmiştir. FGM kirişe geçmeden önce; kirişin sınır şartları EFD çubuklar olduğundan dolayı, eksenel fonksiyonel derecelendirilmiş (EFD) bir çubuğun viskoelastik yay ve noktasal kütle sınır şartları altındaki frekans davranışı incelenmiştir. Viskoelastik mesnet ve noktasal kütle sınır şartları altındaki EFD çubuğun boyutsuz frekans parametreleri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Sistemin hareket denklemleri eksenel çubuk teorisi varsayımıyla Langrange eşitlikleri kullanılarak türetilmiştir. Çubuğun malzeme özelliği, kuvvet kanunu dağılımına göre boyuna değişim gösterdiği varsayılmıştır. Viskoelastik destek elemanlarına çeşitli rijitlik ve sönüm katsayıları atanarak ve çubuğun uçlarındaki kütlelere farklı değerler verilerek farklı sınır şartları elde edilmiştir. Model, önceki çalışmalardaki sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Farklı malzeme dağılımının ve farklı sınır şartlarının etkileri detaylı bir şekilde tartışılmıştır. EFD çubuklarla desteklenmiş FD kirişin dinamik analizi için gerekli altyapı oluşturulduktan sonra, bahsi geçen sınır şartı altındaki FD kirişin frekanslarının incelenmesine geçilmiştir. Sistemin hareket denklemi Langrange eşitlikleri yardımıyla türetilmiştir. Kirişin malzeme özelliğinin kalınlık boyunca değişkenlik gösterdiği varsayılmıştır. EFD çubuk elemanlara farklı elastiste modülü oranları (Er(çubuk)) ve farklı malzeme dağılım katsayıları (nb) atanarak çeşitli sınır şartları elde edilmiştir. Kiriş için farklı malzeme dağılımı ve EFD çubuk elemanın malzeme dağılımlarının kombinasyonlarıyla elde edilen farklı sınır şartlarının sisteme etkisi detaylı bir şekilde araştırılmıştır.FD kirişin Euler-Bernoulli teorisine uygun olarak daha önce çıkartılan denklemler kullanılarak EFD mesnet yerine, yay mesnet sınır şartları uygulanmıştır. Yay sınır şartları altında harmonik analizleri yapılmıştır. Sisteme uygulanan kuvvet ile zemine iletilen kuvvet oranı farklı boyutsuz yay katsayısı değerleri ve malzeme dağılım kat sayısı kombinasyonları için elde edilerek frekans düzleminde incelenmiştir.