Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin statik, serbest titreşim ve burkulma analizleri için yüksek mertebeden bir sonlu eleman
Küçük Resim Yok
Tarih
2023
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bayburt Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada fonksiyonel derecelendirilmiş (FD) kirişlerin statik, serbest titreşim ve burkulma analizleri için kayma deformasyon etkilerini dikkate alan yüksek mertebeli 16 serbestlikli sonlu eleman önerilmiştir. Önerilen sonlu elemanın doğruluğunun ispatı için sonlu eleman çözümüne ek olarak Ansys Mechanical Apdl programı kullanılarak çözümle yapılmıştır. Birinci bölümde, FD malzemelerle ilgili bilgiler ve kapsamlı bir literatür araştırması sunulmuştur. İkinci bölümde, yüksek mertebeli sonlu eleman kullanılarak FD kirişlerin statik, serbest titreşim ve burkulma analizlerinin formülasyonları açık olarak verilmiştir. Üçüncü bölümde, FD kirişlerin önerilen sonlu eleman ve Ansys programı ile elde edilen doğal frekanslarının, kritik burkulma yüklerinin, yer değiştirmelerinin ve gerilmelerinin boyutsuz olarak sayısal sonuçları verilmiştir. Ayrıca bu yöntemler kendi aralarında ve literatürle karşılaştırılmıştır. Dördüncü bölümde, çalışmadan çıkan sonuçlar ve ileride yapılabilecek çalışmalar önerilmiştir.
This study proposes a high-order 16-degree-of-freedom finite element for the static, free vibration, and buckling analysis of functionally graded (FG) beams, considering the shear deformation effects. In addition to the finite element solution, the accuracy of the proposed finite element is validated using the Ansys Mechanical Apdl program. The first section presents information on FG materials and a comprehensive literature review. The second section provides explicit formulations for FG beams' static, free vibration, and buckling analyses using the high-order finite element. The third section gives the numerical results of the natural frequencies, critical buckling loads, displacements, and stresses of the FG beams obtained with the proposed finite element and Ansys program. In addition, these methods were compared among themselves and with the literature. The fourth section discusses the obtained results within the scope of the study and proposes future research directions.
This study proposes a high-order 16-degree-of-freedom finite element for the static, free vibration, and buckling analysis of functionally graded (FG) beams, considering the shear deformation effects. In addition to the finite element solution, the accuracy of the proposed finite element is validated using the Ansys Mechanical Apdl program. The first section presents information on FG materials and a comprehensive literature review. The second section provides explicit formulations for FG beams' static, free vibration, and buckling analyses using the high-order finite element. The third section gives the numerical results of the natural frequencies, critical buckling loads, displacements, and stresses of the FG beams obtained with the proposed finite element and Ansys program. In addition, these methods were compared among themselves and with the literature. The fourth section discusses the obtained results within the scope of the study and proposes future research directions.
Açıklama
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering