İçi boş yerel eğrilikli tek lif içeren sonsuz elastik ortamda gerilme yayılımı

Abstract

Tek yönlü lifli kompozit malzemelerdeki liflerin eğriliği ya dizayn gereksiniminden ya da teknolojik işlemlerin uyumsuzluğu nedeniyle ortaya çıkmaktadır. Genellikle dizayn gereksinimden ortaya çıkan eğrisellikler periyodik eğrilikler, teknolojik işlemler sırasında ortaya çıkanlar ise yerel eğrilikler olarak modellenirler. Bu çalışmada, sonsuz ortamda düşük yoğunluklu sonsuz uzunluklu içi boş yerel eğrilikli tek lif olması durumu ele alınmış ve gerilme dağılımı incelenmiştir. Böylece nanokompozit alanına uygulanabilecek bir çalışma yapılmıştır. Bu incelemeler parçalı homojen cisim modeli çerçevesinde elastisite teorisinin üç boyutlu kesin geometrik nonlineer denklemleri kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca sonsuzda lif yönünde düzgün yayılmış normal kuvvetler etki gösterdiği ve lif yüzeyine dik kesitlerin yarıçapı lif boyunca değişmeyen daireler olduğu kabul edilmiştir. Uygun sınır-değer problemlerinin çözümü için sınır formu pertürbasyon yönteminden yaralanılarak yaklaşık analitik bir metot kullanılmıştır. Ele alınan ortamdaki gerilme yayılımına ve bu yayılıma geometrik nonlineeritenin etkisi ile ilgili çok sayıda sayısal sonuç elde edilmiş ve yorumlanmıştır.