Hyperelastic Modelling Approaches to Polymeric Foams
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: YASİN GARGI
Danışman: Hüsnü Dal
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, kapalı hücreli EPDM (ethylene propylene diene monomer) süngerlerin mekanik davranışı üzerine malzeme modellemesi ve deneysel doğrulama yoluyla kapsamlı bir araştırma sunulmaktadır. Araştırmamız, temel olarak Ogden sıkışabilir sünger ve Blatz-Ko malzeme modellerinin parametrelerini belirlemeye odaklanmakta olup, bu modeller süngerin çeşitli yükleme koşulları altındaki mekanik davranışını doğru bir şekilde temsil etmek amacıyla kullanılmaktadır. Değerlendirme amacıyla üç ayrı sünger yoğunluğu seçilmiştir: EPDM100, EPDM130 ve EPDM180. Malzemelerin mekanik davranışını belirlemek için tek eksenli çekme ve sınırlırlandırılmış basma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kapalı hücreli EPDM süngerin kompleks mekanik davranışını modellemek amacıyla Ogden sıkıştırılabilir sünger 1. ve 3. derece ile Blatz-Ko malzeme modelleri kullanıldı. Her bir model için malzeme parametreleri, tek eksenli çekme ve sınırlandırılmış basma deneylerinin deneysel verileri eş zamanlı kullanırak elde edildi. MATLAB "fmincon" doğrusal olmayan optimizasyon fonksiyonu kullarak malzeme parametreleri optimize edildi. Bu şekilde süngerin yükleme senaryoları altındaki davranışını en iyi şekilde tanımlayan parametreler elde edildi. MATLAB kodumuzdan belirlenen parametreleri kullanarak, ANSYS içinde birim elemanlar kullanarak tek eksenli çekme ve sınırlandırılmış basma simülasyonları gerçekleştirdik. Sonuçlar, MATLAB kodu çıktılarımızla tam bir uyum gösterdi. Bu çalışma, MATLAB kodumuzun doğruluğunu ve güvenilirliğini doğruladı. Eksenel çekme ve sınırlandırılmış basma deneylerinin birlikte kullanılarak elde edilen malzeme parametrelerinin, diğer deformasyon durumlarında verdiği sonuçları kontrol etmek amacıyla, homojen olmayan eksenel basma testi yapılmıştır. Homojen olmayan Eksenel basma testi ile birebir aynı koşullarda sonlu elemanlar analizi yapılarak, analizlerde ve testlerde elde edilen kuvvet-deplasman grafikleri karşılaştırılmış sonuçlar incelenmiştir.