Hegzagonal Simetriye Sahip Viskoelastik Fiber-takviyeli Piezoelektrik Ortamlar İçin Matematiksel Bir Model

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışma, fiber takviyeli viskoelastik ve piezoelektrik özellikler taşıyan ortamların elektrotermomekanik davranışlarını temsil eden bünye denklemlerine ait matematiksel bir modelin oluşturulması amacını taşımaktadır. Biyolojik doku ve yapı elemanları bu matematiksel modelde bahsedilen özellik ve davranışları tamamen veya kısmen bünyesinde bulundurmaktadır. Modern sürekli ortamlar mekaniğinin temel ilke ve aksiyomları, bu çalışmanın gerçekleştirilmesinde yol gösterici ve belirleyici olmuştur. Ele alınan malzemenin matris kısmı viskoelastik ve piezoelektrik anizotropiye sahip olup buna ilave olarak fiber takviyesi nedeniyle de malzeme tüm ortam olarak anizotropik bir yapıya sahip olacaktır. Bu bağlamda cisim davranış olarak kendisini elastik gerilme, disipatif gerilme, ve elektriksel polarizasyon alanları tarzında ifade etmektedir. Elde edilen bünye denklemlerinden, elastik gerilmenin ve polarizasyonun, işlemler içinde tanımlanan bir termodinamik potansiyelden türetildiği, dissipatif gerilme ise kendi argümanlarına bağlı tansörel bir fonksiyon olarak ortaya çıktığı görülmüştür. Gerilme potansiyeli ve dissipatif gerilme fonksiyonları bağlı oldukları argümanlarına göre bir kuvvet serisi ile temsil edilerek bünye denklemleri ortaya konulmuştur.Main objective of this study is construct a mathematical model belong to constitutive equations which represent electro-themomechanical behavior of viscoelastic and piezoelectric media, where the material was brought to a composite state by fiber reinforcing. Physical properties and behaviours mentioned in this mathematical model have been comprised wholly or partially in the biological tissue elements. Fundamental principles and axioms of modern Continuum Mechanics have been used as a guide. In addition to the strong anisotropy being caused by distribution of fibers in an otherwise isotropic material, we have assumed here that the matrix material is also by itself anisotropic with piezoelectric property. In this context the material will respond by means of elastic stress, dissipative stress and electric polarization as relevant constitutive response functions. In this general approach elastic stress and polarization is derived from a thermodynamic potential (elastic stress potential), while dissipative stres is expressed as a tensorial function in terms of its relevant arguments. After necessary information was obtained on the constitutive functions, power series expansions were made based on the assumption that such functions are analytic

Titanyum Karbür (TiC) Takviyeli Epoksi ile Güçlendirilmiş Hibrit Kompozitlerin Çarpma Davranışının Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Bu çalışmada, titanyum karbür (TiC) ile güçlendirilmiş ağırlıkça katkısız, %1, %3 ve %5 oranında TiC içeren epoksi reçineli cam/kevlar kumaş hibrit kompozit plakalar hazırlanmıştır. Tüm hazırlanan kompozit panellerin deneysel ve sayısal olarak mekanik özellikleri ve darbe davranış ölçümleri incelenmiştir. Kompozit plakalar elle yatırma yöntemi ile hazırlanmıştır. 207gr/m2 yüzey alanına sahip düz aramid fiber (Kevlar 49), 300gr/m2 yüzey alanına sahip cam fiber ve F-1564 epoksi reçineler sırası ile takviye edici ve matris malzeme olarak kullanılmıştır. Kompozit panellerin mekanik özelliklerini belirlemek için elastisite modülü, kayma modülü ve poision oranı universal çekme test cihazı ile elde edilmiştir. Kompozit paneller 100x100 mm boyutlarında kesilmiştir. 12 tabakalı plakaya sahip numuneler 3 sıra kevlar 1 sıra cam elyaf tabaka olmak üzere sıralanmıştır. ANSYS dinamik analiz programı ile elde edilen ölçüm verileri sayısal olarak kıyaslanmıştır.  Sonuç olarak, 10J, 20J ve 30J darbe enerjileri altında elde edilen kuvvet-çökme, kuvvet-zaman, absorbe edilen enerji-zaman ve hız-zaman grafikleri darbe testinde elde edilmiştir. Farklı konsantrasyonlar oranlarında eklenen TiC takviyeli hibrit kompozit plakalara yapılan mekanik ve darbe testleri sonucunda %3 ağırlıkça TiC takviye edilmiş kompozit plakalarda saf kompozit plakaya nazaran elastisite modülünde %15 oranında iyileşme ve darbe direncinde %6 oranında daha fazla enerji absorplandığı görülmüştür. Fiber dağılımları ve kırılması uygulanan yükler altında tüm numunelerde görülürken herhangi bir delinme olayı kompozit panellerin alt yüzeyinde görülmemiştir. Sayısal analizlerle elde edilen sonuçlar ise deneysel sonuçları arasında uyumlu bir ilişki görülmüştür

THE CALCULATION OF THE PIPE DIAMETER AND CHANGE WITH TEMPERATURE OF VAPOUR COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM USING VARIOUS ALTERNATIVE REFRIGERANTS

Bu çalışmada, yeni nesil soğutucu akışkanların kullanıldığı soğutma sistemlerinin emme ve basma hatlarında yağlama yağının sürüklenebilmesi için gerekli boru çapı hesaplanarak sıcaklığa göre değişimi incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında belirlenen tahmini boru çaplarına göre emme ve basma hattında bulunan borulardaki yağın sürüklenebilmesi için gerekli olan minimum soğutucu akışkan hızı (Vr,min) ve minimum soğutma yükü (qr,min) değerleri hesaplanmış, bu hesaplanan değerler ışığında kullanılması gereken gerçek boru çapları hesaplanmıştır. Analizler, soğutma yükünün 1 kW olduğu bir soğutma sisteminde K ve L tipi bakır borular için ozon tabakasına zarar veren ve küresel ısınmaya yol açan soğutucu akışkanların yerine çevre dostu alternatif akışkanlardan R134A, R410A ve R423A soğutucu akışkanları kullanılmıştır

Elastik Dielektrik Malzemelerin Sürekli Ortam Hasar Mekaniği

Sürekli-Ortam Hasar Mekanigi; Mikro-çatlak olusumunun veya mikro boslukların büyümesinin bir sonucu olarak, yapısal zayıflamaya ugrayan mühendislik malzemeleri ile ilgilenir. Bu çalısmada, elastik dielektrik hasarlı malzemelerin bünye denklemlerine ait genel ifadeler sürekli ortam hasar mekaniginin temel yasalarından türetilmistir. Bu matematiksel model, mekanik bir yükün etkisi altında kalan ve mikro bosluklar içeren elastik dielektrik ortamlar için gelistirilmistir. Malzeme normalde izotrop bir ortam olup sırf mikro-bosluk dagılımı nedeniyle güçlü bir anizotropi göstermektedir. Bu baglamda cisim davranıs olarak kendisini gerilme, elektriksel polarizasyon ve gerinme-enerjisi yogunlugunun degisim hızı tarzında ifade edecektir. Sonuç olarak, gerilme, polarizasyon ve gerinme-enerjisi yogunlugunun degisim hızına ait bünye denklemleri maddesel koordinat sisteminde elde edilmistir

Dynamic Analysis of a Piezoelectric Motor in ANSYS

Bu çalışmada model olarak, lineer bir ultrasonik motor tipi olan Piezolegs-LL1011A piezoelektrik motor seçilmiştir. Bu motorun modellemesi yapıldıktan sonra modal ve harmonik analizleri sonlu elemanlar paket programı olan ANSYS ile çözdürülmüştür. Yapılan bu analizler neticesinde Piezolegs motora ait modal frekans değerleri elde edilmiştir. Elde edilen bu modal frekans sonuçlarından harmonik analizde kullanılabilecek ve sürücü ucun rotor hareketini sağlayacak en uygun frekans aralığı tayin edilmiştir. Piezolegs motora uygulanan yükler doğrultusunda harmonik analizi yapılarak elde edilen frekanslara göre motordaki sürücü uç hareketleri gözlemlenmiştir.In this study, Piezolegs-LL1011A which is linear piezoelectric motor type has been selected as a model. After modelling has been done of this motor, modal and harmonic analysis of same motor have been obtained with finite element package program ANSYS. As a result of these analysis, natural frequency values have been obtained of Piezolegs motor. An appropriate frequency range for motion of drive tip is obtained for harmonic analysis. In according to applied forces, harmonic analysis is done and drive tip motion of motor is observed

DEVELOPMENT OF CONSTITUTIVE EQUATIONS BASED ON CONTINUUM DAMAGE MECHANICS FOR MAGNETOELASTIC MATERIALS

Continuum Damage Mechanics deals with engineering materials which undergo structural weakening as a result of micro-crack formation or void growth. The general expressions of constitutive equations for isotropic magnetoelastic damaged materials were derived from the basic laws of continuum damage mechanics. This mathematical model represents a magnetoelastic media which has micro-voids and subjected to a mechanical loading. Due to micro-void distribution, overall structure attains a strong anisotropy, despite the fact that the material is otherwise isotropic. In this context the body will respond by means of stress, magnetization and strain-energy density release rate. In the conclusion, constitutive response functions for the stress, magnetization and strain-energy density release rate have been obtained in material coordinates

A mathematical model for the magnetorheological materials and magneto reheological devices

In this study, the behaviour of MR fluid has been systematically investigated within the scope of continuum mechanics. The necessary balance equations have been written for a continuous medium which takes place in the electromagnetic field. Besides, the generalized energy equations have been obtained by combining the energy equation and the entropy inequality. With the help of an appropriate Legendre transformation, the energy equation is substituted by entropy inequality, resulting in generalized entropy inequality. After this phase, strain and magnetization constitutive equations have been obtained by using the necessary constitutive axioms. A Two-dimensional (2-D) asymmetric MR damper has been studied and analysed by using a finite element method (SEM), Furthermore, the magnetic flux density has been obtained through MR fluid gaps within the 2-D MR damper. Keywords: MR fluids, MR damper, Constitutive equations, Magnetic flux density, Finite element metho

Titanyum Karbür (TiC) Takviyeli Epoksi ile Güçlendirilmiş Hibrit Kompozitlerin Çarpma Davranışının Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Bu çalışmada, titanyum karbür (TiC) ile güçlendirilmiş ağırlıkça katkısız, %1, %3 ve %5 oranında TiC içeren epoksi reçineli cam/kevlar kumaş hibrit kompozit plakalar hazırlanmıştır. Tüm hazırlanan kompozit panellerin deneysel ve sayısal olarak mekanik özellikleri ve darbe davranış ölçümleri incelenmiştir. Kompozit plakalar elle yatırma yöntemi ile hazırlanmıştır. 207gr/m2 yüzey alanına sahip düz aramid fiber (Kevlar 49), 300gr/m2 yüzey alanına sahip cam fiber ve F-1564 epoksi reçineler sırası ile takviye edici ve matris malzeme olarak kullanılmıştır. Kompozit panellerin mekanik özelliklerini belirlemek için elastisite modülü, kayma modülü ve poision oranı universal çekme test cihazı ile elde edilmiştir. Kompozit paneller 100x100 mm boyutlarında kesilmiştir. 12 tabakalı plakaya sahip numuneler 3 sıra kevlar 1 sıra cam elyaf tabaka olmak üzere sıralanmıştır. ANSYS dinamik analiz programı ile elde edilen ölçüm verileri sayısal olarak kıyaslanmıştır.  Sonuç olarak, 10J, 20J ve 30J darbe enerjileri altında elde edilen kuvvet-çökme, kuvvet-zaman, absorbe edilen enerji-zaman ve hız-zaman grafikleri darbe testinde elde edilmiştir. Farklı konsantrasyonlar oranlarında eklenen TiC takviyeli hibrit kompozit plakalara yapılan mekanik ve darbe testleri sonucunda %3 ağırlıkça TiC takviye edilmiş kompozit plakalarda saf kompozit plakaya nazaran elastisite modülünde %15 oranında iyileşme ve darbe direncinde %6 oranında daha fazla enerji absorplandığı görülmüştür. Fiber dağılımları ve kırılması uygulanan yükler altında tüm numunelerde görülürken herhangi bir delinme olayı kompozit panellerin alt yüzeyinde görülmemiştir. Sayısal analizlerle elde edilen sonuçlar ise deneysel sonuçları arasında uyumlu bir ilişki görülmüştür

Boru Çapının Soğutucu Akışkan Hızına ve Soğutma Yüküne Etkisi

The aım of this study is the calculation of the pipe diameter required to transfer the oil in the vertical parts of the cooling systems, at the desired cooling load and at the velocity of the minimum cooling liquid. For this purpose, the velocity of the minimum cooling liquid for the driftage of the oil in the pipes in the suction line (Vs,min) and the minimum cooling load (qs,min) have been studied. After the theoretical analysis as to the matter, in a system the cooling load of which 1 kW, for the copper pipes whose types are K and L, in place of the cooling liquids harming the ozon layer and leading to global warming, the environment-friendly, natural and alternative liquids R134A, R410A, R423A and R744 have been used. According to the results, as the pipe diameters increase, the velocity of minimum cooling liquid for the driftage of the oil increases. In addition to that, the load of the minimum cooling liquid increases, both the pipe diameters and the heat of the evaporator being increased. Cooling liquids being considered, the change of the velocities as R744<R410A<R423A<R134 have been obtained. The change in the minimum cooling load as R423A<R134A<R410A<R744 have been obtained.1. Giri