Düzlem içi yük etkisindeki polimer matrisli kompozit kirişlerin elasto-plastik gerilme analizi

Abstract

Kompozit kirişler, yapılarda ve makine elemanlarında farklı yükleme şartlarında kullanılan, en az iki malzeme türünden oluşan ve çeşitli konstrüksiyonlarda üretilebilen yapısal elemanlardır. Bu çalışmada, polimer matrisli sürekli fiber takviyeli kompozit kirişin düzlem içi yük etkisinde elasto-plastik gerilme analizi 5. dereceden üniform olmayan bir polinom olarak önerilen Airy Gerilme Fonksiyonu ile elastisite probleminin çözümü sağlanmıştır. Kiriş malzemesi olarak Cr-Ni çelik fiberlerle güçlendirilmiş polietilen matrisli kompozit alınmış ve malzeme ideal elasto-plastik kabul edilmiştir. Elasto-plastik çözüm için Tsai-Hill Akma Kriteri kullanılmıştır. Basit destekli ve ankastre kiriş olmak üzere iki farklı sınır koşulunda fiber açısının sonuçlara etkisi incelenmiştir.

Composite beams are durable elements that can be produced in various structures, consisting of at least two material systems, in different loading installations in structures and machine elements. In this study, the solution of elasticity problem is provided by Airy Stress Function proposed as a 5th order non-uniform polynomial for elasto-plastic stress analysis of polymer matrix continuous fiber reinforced composite beam under in-plane load. Polyethylene matrix composite reinforced with Cr-Ni steel fibers was taken as the beam material and the material was accepted as ideal elasto-plastic. Tsai-Hill Yield Criterion was used for the elasto-plastic solution. The effect of fiber angle on the results was investigated in two different boundary conditions, simply supported and fixed beam.