Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/11826
Title: Tek Doğrultuda Kuvvetlendirilmiş Kompozitlerde Çatlak Etrafında Yük Aktarımı
Other Titles: Load Transfer Around A Crack In Unidirectional Reinforced Composites
Authors: Boduroğlu, Hasan
Ünal, Hale Ergün
Yapı Mühendisliği
Structural Engineering
Keywords: Köprülenme
lifle kuvvetlendirilmiş kompozit malzeme
merkezi çatlaklı sonsuz levha
Chebyshev polinomları
Bridging
fiber-reinforced composite
infinite plate with central crack
Chebyshev polynomials
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: Bu çalışmada, tek gerilme eksenli altında, merkezi bir çatlağı olan, çatlak eksenine dik lifler ile kuvvetlendirilmiş sonsuz kompozit levha gözönüne alınmıştır. Literatürde yer alan çatlak boyunca lifteki gerilme ve çatlak açılması ilişkisini ifade eden köprülenme bağıntıları elastik, sürtünmeli ve sıyrılmalı olmak üzere üç grup halinde sunulmuştur. Merkezi çatlağı olan ortotrop levhaya ait Airy gerilme fonksiyonlarını içeren diferansiyel denklem, Fourier dönüşümü ile çözülerek düzlemdeki gerilmeler çatlak yüzeyi eğimi cinsinden elde edilmiştir. Problemin formülasyonu ile elde edilen tekil integral denklemin çözümü, Chebyshev polinomları yardımı ile lineer olmayan cebrik bir denklem sisteminin çözümüne indirgenmiştir. Gerilme şiddeti çarpanı değerleri, çatlak açılması ve öngörülen köprülenme tiplerinin çatlak ekseni üzerindeki geçiş yerleri hesaplanabilmektedir. Gevrek lifler ile kuvvetlendirilmiş kompozitlere örnek malzeme olarak SiC/Al2O3 seçilmiş ve lif hacim oranı ve çatlak uzunluğunun değişimine göre çözümler elde edilmiştir. Kayarak pekleşen yüzeyli liflerle kuvvetlendirilmiş kompozitlere örnek olarak polipropilen lif/çimento esaslı kompozit seçilmiş ve pekleşme katsayısı olan ’nın problemin çözümüne etkisi incelenmiştir.
In this study, a fiber-reinforced infinite centrally cracked composite plate under uniaxial stress is considered. The bridging relations which express the relation between the stress in the fiber and the crack opening displacement along the crack axis found in the literature are proposed with three grouped cases as elastic, frictional and pullout bridging. The differential equation which contains Airy stress functions of a centrally cracked orthotrop plate is solved through Fourier transform techniques and the stresses in plane are obtained in terms of the crack surface derivative. The singular integral equation obtained for the formulation of the problem is reduced to the solution of a non-linear equation system by introducing Chebyshev polynomials. Stress intensity factor, crack opening displacement and the point where the considered bridging type changes on the crack axis can be calculated. SiC/Al2O3 is chosen as an example material of brittle fiber-reinforced composite and the effect of the variations of the fiber volume ratio and the crack length are obtained. Polypropilen/mortar is considered as an example material of slip-hardening fiber-reinforced composite and the influence of variation of the hardening constant is studied.
Description: Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002
Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2002
URI: http://hdl.handle.net/11527/11826
Appears in Collections:Yapı Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
1288.pdf4.83 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.