Diferansiyel Kareleme Yöntemi İle Plakların Statik Ve Dinamik Analizi

Abstract

Bu tezde, izotropik ve katmanlı kompozit ince kare plakların diferansiyel kareleme (DKY) yöntemi ile statik ve dinamik analizleri gerçekleştirilmiştir. Plaklar, çeşitli izotopik ve kompozit malzemeler kullanılarak bütün kenarlarından ankastre ya da basit mesnetli olmak üzere iki farklı sınır koşulu için incelenmiştir. Ayrıca sabit kalınlıklı plaklarla beraber x-ekseni yönünde kalınlığı lineer değişen izotropik ve katmanlı kompozit ince kare plaklar analizlerde kullanılmıştır. Her bir plak yapılandırması için yer değiştirme, serbest titreşim frekansı ve anlık basınç yükü altındaki yapısal cevabı veren analitik denklemler verilmiş ve bu denklemlerin DKY benzeşimleri elde edilmiştir. DKY denklemlerinin çözümü vasıtasıyla elde edilen sayısal sonuçlar verilerek her aşamada ANSYS yazılımı sonuçları ile ve aynı zamanda bazı plaklar için literatürde bulunan bazı deneysel, teorik ve sayısal yöntem sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Değişken kalınlıklı katmanlı kompozit plaklar için önerilen DKY çözümünün yeter doğrulukta sonuçlar edilmesi için geliştirilebileceği görülmüştür. Aynı zamanda DKY kullanılarak sonuçların bilgisayarda elde edilme süresinin, sonlu elemanlar yöntemine göre oldukça düşük olduğu da gözlenilmiştir.

In this study, static and dynamic analyses of isotropic and layered composite square plates have been achieved using differential quadrature method (DQM). Two types of boundary condition are analyzed: Simply supported and clamped on all four edges. Various isotropic and laminated composites are considered for the plate material. Plates having linear variable thickness in x-dimension are also analyzed. DQM analog equations are derived after the governing equations are presented for each plate configuration that give displacement under pressure; free vibration frequency; and dynamic response under air blast load. The numerical results obtained by using DQM analog equations are compared to mainly ANSYS software results, and for some plate configurations compared to experimental, theoretical and some DQM results from the literature. It has been observed that the proposed DQM solution for the laminated composite plates would be improved in order to obtain better accuracy. Furthermore, experience shows that the computation time with DQM is significantly less than the finite element method.