Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/4725
Title: Viskoelastik Merkezli Kompozit Yapıların Kesirli Türev İle Modellenmesi Ve Çok Parametreli Optimizasyonu
Other Titles: Analysis Of Composite Sandwich Structures With A Viscoelastic Layer Modelled With Fractional Calculus And Multi-parameter Optimization
Authors: Özkol, İbrahim
Arıkoğlu, Aytaç
426418
Uçak ve Uzay Mühendisliği
Aerospace Engineering
Keywords: Sandviç kirişler
Sandviç plaklar
Viskoelastisite
Zener modeli
Diferansiyel transform metodu
Diferansiyel kuadratür metodu
Genetik algoritma
Optimizasyon
DTM
GDQM
GA
Sandwich beams
Sandwich plates
Viscoelasticity
Zener model
Differential transform method
Differential quadrature method
Genetic algorithms
Optimization
DTM
GDQM
GA
Issue Date: 23-May-2012
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Abstract: Bu tezde, kompozit dış katmanlı ve viskoelastik merkezli sandviç kiriş ve plakların titreşim analizi ve optimizayonu incelenmektedir. Hareket denklemleri ve ilgili sınır şartları virtüel iş prensibi kullanılarak serbest titreşimler için elde edildi. İlk defa diferansiyel dönüşüm ve genelleştirilmiş diferansiyel kuadratür yöntemleri, sırasıyla sandviç kiriş ve plakların çözümü için kullanıldı. Çekirdek katmanının frekansa bağımlılığı beş-parametreli Zener modeli ile modellendi ve bu modeldeki bilinmeyen parametreler, literatürde bulunan deneysel sonuçlar kullanılarak, dört adet polimerik sönümleme malzemesi için elde edildi. Sonuçlar var olanlarla kıyaslandı ve iyi bir uyum gözlendi. Sistem parametrelerinin sandviç kiriş ve plakların sönüm faktörü ve frekanslarına olan etkilerini anlamak için parametrik analizler gerçekleştirildi. DTM ve DQM sonuçlarının doğrulanması için iki düğüm noktalı ve düğüm noktası başına dört serbestlik dereceli sandviç kiriş sonlu elemanı ile dört düğüm noktalı ve düğüm noktası başına yedi serbestlik dereceli sandviç plak sonlu elemanı geliştirildi. Sonuçlar, halihazırda geliştirilen sonlu elemanlar modelleri ile kıyaslamalı olarak grafiksel formda sunuldu ve iyi bir uyum gözlendi. Son olarak, sandviç kiriş ve plakların optimal malzeme ve geometri parametrelerini belirlemek için, genetik algoritma kullanılarak, çok-parametreli optimizasyon gerçekleştirildi.
In this thesis, the vibration analyses and optimization of sandwich beams and plates with composite face layers and viscoelastic core are investigated. The governing equations and related boundary conditions are derived by using the principle of virtual work for the free vibrations. The differential transform method (DTM) and the generalized differential quadrature method (GDQM) are utilized to solve these equations for sandwich beams and plates respectively, for the first time. The frequency dependency of the core layer is modeled by using the five-parameter Zener model and the unknown parameters that appear in this model are obtained from the experimental data that exist in literature for four polymeric damping materials. Results are compared with the ones that already exist and a good agreement is observed. Parametric analyses are carried out for sandwich beams and plates to understand the effects of system parameters on loss factor and frequency. A two-node sandwich beam finite element with four degrees of freedom per node and a four-node sandwich plate finite element with seven degrees of freedom per node are developed for the validation of DTM and GDQM results. The results are presented in graphical form with comparison to the currently developed FEM models and a good agreement is observed. Lastly, the multi-parameter optimization is carried out to determine the optimal values of the material and geometric parameters of sandwich beams and plates by using genetic algorithms.
Description: Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011
Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2011
URI: http://hdl.handle.net/11527/4725
Appears in Collections:Uçak ve Uzay Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
12469.pdf2.31 MBAdobe PDFView/Open


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