Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/2186
Title: Mikro Hücreli Karbon Köpüklerin İstatiksel Ve Sayısal Olarak Modellenmesi
Other Titles: Statistical And Computational Modelling Of Micro-cellular Carbon Foams
Authors: Muğan, Ata
Kırca, Mesut
Katı Cisimlerin Mekaniği
Solid Mechanics
Keywords: Karbon köpük
Sonlu elemanlar yöntemi
CAD modelleme
Carbon foam
Finite element method
CAD modeling
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: Bu çalışmada yeni ve ileri teknoloji malzemelerinden biri olan mikro gözenekli karbon köpük yapılarının mekanik davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda iki ana aşamadan oluşan çalışmanın ilk aşamasında karbon köpüğün gerçek yapısına en yakın geometrik modelin elde edilmesi üzerinde çalışıldı. Bunun için yakın zamanda gerçekleştirilen çalışmalardan elde edilen mikro fotoğraflar yardımıyla küresel hücre şekli kabulü yapılmıştır. Literatürdeki karakterizasyon bilgileri doğrultusunda rasgele hücre büyüklüğüne ve koordinatlarına sahip karbon köpük modeli CAD (Computer Aided Drawing) ortamında elde edilmiştir. Rasgeleliğin sağlanması amacıyla mevcut istatiksel karakterizasyon sonuçlarını kullanan bilgisayar programları geliştirilmiştir. Bu programlar (donusum.f, radius.m, macro.m) birbiri ardına çalıştırılarak köpüğe ait CAD modeli elde edilir. Daha sonra çalışmanın ikinci aşamasında elde edilen geometrik modelin basma yüklemesi altındaki lineer elastik mekanik davranışı incelenerek karbon köpüğün basma elastisite modülü ve Poisson oranı bulunmuştur. Literatürdeki deneye dayalı formüllerle karşılaştırılarak elde edilen köpük modelinin geçerliliği sınanmıştır. Sonuçların uyumluluk göstermesi yapılan modellemenin gerçek yapıya olan yakınlığını göstermiştir.
In the first stage of this study, a modeling technique in CAD (Computer Aided Design) environment is developed with the aim of obtaining a foam model as close as to real structure of carbon foam incorporating the randomness nature of structural parameters at the same time. For this purpose, the shapes of the cells are assumed to be spherical. Random central coordinates and related random diameters of spherical cells are calculated by two coordinated computer programs named as “donusum.f” and “radius.m”. Statistical distributions are used to manage this randomness in diameters and locations of cells. The number of pores around the cells is also governed by these randomness management programs. Moreover, in order to get three dimensional geometry of carbon foam model in CAD environment, a script program (macro.m) is written. Thus, a carbon foam structure characterized in terms of its characteristic parameters such as porosity, cell dimension variations can be modeled in a CAD environment with the nature of random cell size and cell locations. In the second stage of the study, mechanical behaviors of carbon foams, which are modeled as CAD geometry, by using finite element method. Compressive Young’s modulus and Poisson’s ratio that are obtained with these finite element analyses are comparable with the values which are on literature obtained from experimental results. This shows that carbon foam models that are created based on random nature in CAD environment is close to real carbon foam structure.
Description: Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2006
URI: http://hdl.handle.net/11527/2186
Appears in Collections:Katı Cisimlerin Mekaniği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
3989.pdf2.52 MBAdobe PDFView/Open


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