ÇELİK TAKVİYELİ TERMOPLASTİK KOMPOZİT LEVHALARDA ELASTİK VE ELASTO-PLASTİK GERİLME ANALİZİ

Abstract

In this study, elastic and elastic-plastic stress analysis carried out by the finite element method (FEM) the thermoplastic composite laminate plates with eliptic hole. Composite layers in the laminated plates consist of the stainless steel woven fibers and the low density polyethylene. The thermoplastic matrix composite layers reinforced by long stainless steel fiber is manufactured by using molds under heating and press loading. The laminated plates [0°/- 9°] consist of four composite layers and bonded symmetrically. The composite plates under uniform transverse loading. Each layer with constant thickness is meshed into 13 elements and 69 nodes. The loading is gradually increased from yield point of the plate. The load steps increased as 0.0001 MPa at each iteration 25, 50, 75 and 100. Because of symmetry and to save time % of the thermoplastic composite laminate plate is been taken. To make the elastic, plastic, elastic-plastic and residual stresses of according to load steps and different orientation angles composite plates. According to results, stress components, which show difference symmetricaly, have been obsorved in the 1. and 8. plates. Also, it has been seen that stresses had been intersified around the eliptic hole. Key Words: Elasto-plastic stresses analysis, thermoplastic matrix composites, finite element method, plates with eliptic hole, elastic stresses;, residual stresses IV

ÖZET YÜKSEK LİSANS TEZİ ÇELİK TAKVİYELİ TERMOPLASTİK KOMPOZİT LEVHALARDA ELASTİK VE ELASTO-PLASTİK GERİLME ANALİZİ Gurbet ÖRÇEN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 147 Bu çalışmada, ortasında eliptik delik bulunan termoplastik tabakalı kompozit plakalarda elastik ve elasto-plastik gerilme analizi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Kompozit plakalarda fiber olarak paslanmaz çelik, matriks malzemesi olarakta düşük yoğunluklu polietilen kullanılmıştır. Paslanmaz çelik fiberlerle takviye edilmiş termoplastik matriksli kompozit tabakalar, ısı ve basınç altında kalıp kullanılarak imal edilirler. Kompozit plakalar [6° /- 6°] simetrik olarak birleştirilmiş dört ortotropik tabakadan meydana gelmiştir. Seçilen kompozit plakalara düşey doğrultuda uniform yüklemeler yapılmıştır. Sabit kalınlıklı her tabaka 13 eleman ve 69 düğüm noktasına sahiptir. Yükleme, seçilen her takviye açısı için plakanın akma noktasından başlayarak 0.0001 MPa 'lık artışlarla 25, 50, 75 ve 100 iterasyonda gerçekleştirilmiştir. Simetri nedeniyle ve çözümde zamandan kazanmak amacıyla plakanın !4'ü alınmıştır. Yapılan analizler sonucunda yükleme adımlarına ve farklı takviye açılarına göre, kompozit plakta meydana gelen elastik, plastik, elasto-plastik ve artık gerilmeler elde edilmiştir. Elde edilen sayısal sonuçlara göre 1. ve 8. tabakalarda simetrik olarak değişim gösteren gerilme değerleri elde edilmiştir. Bununla beraber gerilmelerin eliptik delik çevresinde yoğunlaştığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler : Elasto-plastik gerilme analizi, termoplastik matriksli kompozitler, sonlu elemanlar metodu, eliptik delikli plakalar, elastik gerilme, artık gerilme III