Değişken Malzeme Özelliklerinin ve Yükleme Koşullarının Homojen Olmayan Tabakalı Kompozit Plakların Burkulma Davranışına Etkisi

Abstract

Tez çalışmasında, değişken malzeme özelliklerinin ve yükleme koşullarının homojen olmayan tabakalı kompozit plakların burkulma davranışına etkisi kayma deformasyon plak teorisi (KDPT) kapsamında incelenmektedir. İlk olarak, homojen olmayan ortotropik tabakalı kompozit plağın mekanik özelliklerinin matematiksel modelleri sunulmaktadır. Homojen olmayan ortotropik plağın temel bağıntıları KDPT kapsamında oluşturulmaktadır. Söz konusu bağıntılar kullanılarak, kısmi türevli stabilite temel denklemleri virtüel iş prensibinden yararlanılarak türetilmektedir. Kısmi türevli denklemlere Galerkin yönteminin uygulanmasıyla stabilite problemine ait cebirsel ifadeler elde edilmektedir. Temel bağıntı ve denklemlerde enine kayma deformasyon etkilerinin ihmal edilmesiyle de klasik plak teorisi (KPT) kapsamındaki stabilite ifadeleri özel olarak elde edilmektedir. Bulunan bu ifadelerin doğruluğu literatürdeki uygun değerlerle karşılaştırılarak teyit edilmektedir. Son olarak, kayma deformasyonun, homojen olmama durumunun, değişken malzeme özelliklerinin, çeşitli yükleme koşullarının, ortotropinin, çeşitli tabakalanma düzeninin ve çeşitli geometrik karakteristiklerin homojen olmayan ortotropik tabakalı kompozit plakların kritik burkulma yüküne etkileri araştırılmaktadır.

In this study, the effect of variable material properties and loading conditions on the buckling behavior of non-homogeneous laminated composite plates is investigated based on shear deformation plate theory (SDPT). Firstly, the mathematical models of the mechanical properties of the non-homogeneous orthotropic laminated composite plate are presented. The basic relations of the non-homogeneous orthotropic plate are expressed based on the SDPT. The partial differential stability equations are derived by using the virtual work principle. Algebraic expressions of stability problem are obtained by applying Galerkin method to the partial differential equations. Stability expressions for classical plate theory (CPT) are also obtained by neglecting the effects of transverse shear deformation in basic relations and equations. The accuracy of these expressions are validated by comparing with the appropriate value in the literature. Finally, the effects of shear deformation, non-homogeneity, variable material properties, various loading conditions, orthotropy, various lamination schemes and various geometric characteristics on the critical buckling load of non-homogeneous orthotropic laminated composite plates are investigated