Fonksiyonel Derecelenmiş Sandviç Kirişlerin Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi ile Statik Analizi

Abstract

Bu çalışmada, Fonksiyonel Derecelenmiş (FD) malzemeli simetrik ve simetrik olmayan katmanlardan oluşan sandviç kirişlerin statik davranışı araştırılmıştır. Mekanik özellikleri kesit yüksekliği boyunca değişen sandviç kirişlerin, yüzey tabakaları FD, çekirdek veya öz tabakası ise izotropik homojen malzeme olarak kabul edilmiştir. FD Sandviç kirişlerin eğilme davranışını idare eden kanonik denklemler minimum toplam enerji prensibi yardımıyla Euler-Bernoulli ve Timoshenko kiriş teorilerine göre elde edilmiştir. Elde edilen bu denklemler Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi (TFY) ile sayısal olarak çözülmüştür. Araştırmada, farklı sınır koşullarının, uzunluk-yükseklik (L/h) oranlarının, malzeme değişim katsayılarının ve tabakalanma oranlarının kirişlerin eğilme davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Önerilen yöntemin doğruluğu ve uygulanabilirliği, elde edilen sonuçların literatürde bulunan çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılarak gösterilmiştir.

In this paper, the static analysis of sandwich Functionally Graded (FG) beams made of symmetric and asymmetric layers is investigated. The surface layers of the sandwich beam of which mechanical properties change along the thickness of the section are functionally graded and the material of the core layer is assumed to be isotropic homogenous. Canonically equations that govern the bending response of sandwich FG beams are obtained with the aid of the minimum total potential energy principle based on Euler-Bernoulli and Timoshenko beam theories. Obtained equations are solved numerically via the Complementary Functions Method (CFM). In this research the effects of different boundary conditions, length-height (L/h) ratios, material variation coefficients and layer ratios on the bending response of the beam are investigated. The accuracy and applicability of the suggested approach are demonstrated by comparing the current results with those of the existing studies in the literature.