Porosi̇teli̇ FDM İle Kapli Alümi̇nyum Ki̇ri̇şi̇n Serbest Ti̇treşi̇mi̇ni̇n İncelenmesi̇

Abstract

Bu çalışmada çekirdek tabakası alüminyum ve yüzeyleri porosite ihtiva eden fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme (FDM) ile kaplı simetrik yapıda ankastre sandviç bir kirişin serbest titreşim analizi incelenmiştir. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemenin elastisite modülü ve yoğunluğu kirişin tabaka kalınlığı boyunca bir polinom fonksiyonla değiştiği kabul edilmiştir. FDM'yi gerçeğe yakın bir şekilde temsil etmek için kaplama kalınlığının 25 tabakadan oluştuğu ve her bir tabaka kendi içinde homojen izotrop olarak modellenmiştir. Bu yapılara ait efektif yoğunluk ve elastisite modülü tabakalı kompozit kiriş teorisi kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmada birinci mertebe kayma deformasyonu içeren Timoshenko kiriş teorisi kullanılarak problemin çözümü sonlu elemanlar metoduyla gerçekleştirilmiştir. Kirişin doğal frekanslarının hesaplanması için MATLAB'ta sonlu elemanlar kodu yazılmıştır. Çalışmada porosite hacim oranının (a), çekirdek tabaka kalınlığının FDM kalınlık oranına (h/H), kiriş açıklığının yüksekliğine oranının (L/H) ve FDM'nin mekanik özelliklerini belirleyen polinom parametresinin (n) doğal frekansların üzerindeki etkisi incelenmiştir. İncelenen parametrelerin kirişin doğal frekanslarını önemli ölçüde etkilediği gözlemlenmiştir.