Anlık Basınç Yükü Altındaki Basit Mesnetli Plakların Dinamik Davranışının Diferansiyel Kareleme Yöntemi İle İncelenmesi

Abstract

Plak ve kabuk yapılar üstünde anlık basınç yükü etkisinin, söz konusu yapıların tasarımı sürecinde önemli bir yeri vardır. Anlık basınç yükünün yapılar üstündeki etkilerini gözlemlemek amacıyla yapılan deneyler zor ve maliyetlidir. Bu nedenle, bu tür yükler altındaki yapıların dinamik davranışını incelemek için sayısal çalışmalar yapılmaktadır. Bununla birlikte, problemin zamana bağlı olması çözüm zamanını artırmakta ve yeni sayısal yöntemlerin araştırılmasını gerektirmektedir. Diferansiyel kareleme yöntemi (Differential quadrature method) lineer ve lineer olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin çözümü için önerilmiş sayısal bir çözüm tekniğidir. Yöntem bugüne kadar birçok mühendislik problemine başarıyla uygulanmış ve özellikle yapısal analiz konusunda geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Yöntemin işlem yükünü azaltarak yüksek hassasiyette çözümler üretebilme yeteneği uygulanma alanlarını genişletmektedir. Bu makalede diferansiyel kareleme yöntemi ile anlık basınç yüküne maruz izotropik ve katmanlı kompozit dört kenarından basit mesnetli olarak tutturulmuş plakların dinamik davranışı incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar yine bu çalışmada elde edilen teorik ve sonlu elemanlar sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

The effect of blast load on the plate and shell structures has an important role on design decision. Blast load experiments are usually difficult and expensive. Therefore, numerical studies have been done on the response of blast loaded structures. However, because of time dependency of the nature of the problem, numerical solutions take long time and need heavy computational effort. The differential quadrature method (DQM) is a numerical solution technique for the rapid solution of linear and non-linear partial differential equations. It has been successfully applied to many engineering problems. The method has especially found application widely in structural analysis such as static and free vibration analysis of beams and plates. The capability of the method to produce highly accurate solutions with minimal computational efforts makes it of current interest. In this paper, the dynamic behavior of simply supported isotropic and laminated composite plates under air blast load has been investigated using the differential quadrature method. The results are compared to the theoretical and finite element results obtained in this study.