Multi-layer models for moving contact problems of graded materials and multiferroics

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SELİM ERCİHAN TOKTAŞ

Danışman: Serkan Dağ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada iki boyutlu ortamdaki çeşitli akıllı sistemlerde rijit zımbaların elastodinamik temas problemleri için bir çözüm yöntemi geliştirilmiştir. Ele alınan kompozit yapılar her zaman homojen bir elastik alt yüzeyden ve bu yüzeyi koruyan tek katman veya çoklu katmanlar içeren bir kaplamadan oluşmaktadır. Endüstride karşılaşılan aşınmaya dirençli kaplamalar heterojen yapıya sahiptirler ve kaplamaların özellikleri derecelendirilme fonksiyonları ile tanımlanır. Bu kaplamaların analitik temas çözümleri genellikle tek katmanlı ve katmanın derinliği yönünde üssel fonksiyonla derecelendirilmiş kaplamalara odaklanmıştır çünkü diferansiyel denklemlerin çözümünde üssel fonksiyon ile çalışmak daha kolaydır. Fakat bu varsayım kısıtlamalarından ötürü gerçekte yeterli değildir çünkü derecelendirilme fonksiyonu herhangi bir fonksiyon olabilir. Rastgele derecelendirilme fonksiyonlarının oluşturduğu matematiksel zorlukların üstesinden kaplamanın homojen çok-katmanlı modelleme (HÇKM) yöntemi ile ayrıklaştırılmasıyla gelinir. Yapının homojenleştirilmesinin ardından formülasyon düzlemsel elastodinamiğin dalga ve kaplama türüne göre Maxwell denklemlerine dayandırılmıştır. Her katmanı kendi içindeki sınır koşulları ile inceleyerek ve Galile ve Fourier Dönüşüm tekniklerini uygulayarak dört farklı zımba için temas problemine ait tekil integral denklemi türetilir. Sonraki aşamada çıktıları elde etmek için bu denklem sayısal olarak Jacobi açılım-sıralama yöntemiyle çözülmüştür. Ana vurgu kaplama türünün, zımba hızının, kaplama kalınlığı-temas uzunluğu oranının ve dinamik sürtünme katsayısının temas gerilmeleri, elektriksel yer değiştirme ve manyetik indüksiyon üzerindeki etkilerinin incelenmesidir.