Implementation of a generalized finite element program for hyperelastic materials
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2002
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: CELAL SOYARSLAN
Danışman: UĞURHAN AKYÜZ
Özet:oz HİPERELASTİK MALZEMELER İÇİN GENEL AMAÇLI BİLGİSAYAR PROGRAMI GELİŞTİRİLMESİ Soyarslan, Celal Yüksek Lisans, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Uğurhan Akyüz Eylül 2002, 152 sayfa Hiperelastik malzemeler günümüzde inşaat, havacılık, denizcilik ve biyomedikal gibi birçok sektörde geniş kullanım alanları bulmaktadır. Genişleyen uygulamalar malzeme davranışı hakkında detaylı çalışmalar gerektirmektedir. Sonlu elemanlar teknolojisi, gelinen aşamada, hiperelastik malzemelerin analizinde kuvvetli bir araç oluşturmaktadır. Dünya çapında süregelen araştırmalar bu savı kuvvetlendirmek için, özel sonlu eleman formülasyonları geliştirmenin ve yeni malzeme modelleri implement etmenin yollarını aramaktadırlar. Bu çalışmada, sıkıştırılabilir hiperelastik malzemelerin elastostatik analizinde kullanılmak üzere tasarlanmış, HyperSolver adlı, deplasman tabanlı, doğrusal olmayan sonlu elemanlar programı geliştirilmiştir.Kullanıcı algısını artırmak amacı ile, OpenGL kullanılarak, 2B modellerde, deforme olmuş ve olmamış sistem çizimleri, deplasman ve gerilmeler için renkli kontur gösterimlerini destekleyen, fonksiyonel bir grafiksel kullanıcı ara-yüzü tasarlanmıştır. Program C++ dili ile nesne tabanlı olarak yazılmıştır. Gelinen aşamada eleman teknolojisi, dört-sekiz düğüm noktalı izoparametrik düzlem ve sekiz-yirmi düğüm noktalı izoparametrik uzay elemanlarını desteklemektedir. Malzeme modülü, düzlem deformasyon, eksenel simetri ve 3B için formüle edilmiş, tümü sı kıştırılabilir, Blat-Ko, neo-Hookean ve Levinson-Burgess malzeme modellerini içermektedir. Sonuçların sınanması için birkaç test gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, Wales Üniversitesi İnşaat Mühendisliği bölümünde, Dr. Bonet tarafından geliştirilen FLagshyp program sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar arzulanan yakınlıkta çıkmıştır. Gelecek çalışmalar, programın düzlem-gerilme problemlerini de kapsayacak şekilde genişletilmesi, pek az sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz malzeme modellerinin deplasman/basınç formulasyonu ile implementasyonu ve grafik kullanıcı ara- yüzünün geliştirilmesi olacaktır. Anahtar Kelimeler: Sıkıştırılabilir Blatz-Ko, Sıkıştırılabilir neo-Hookean, Sıkıştırılabilir Levinson-Burgess, Hiperelastisite, Doğrusal Olmayan Sonlu Elemanlar Metodu, Nesne Tabanlı Sonlu Elemanlar Program Tasarımı