Elastik zemin üzerindeki sandviç mikro kirişlerin eğilme analizi

Abstract

Sandviç yapılar, yüksek eğilme rijitliği/ağırlık ve yüksek mukavemet/ağırlık oranlarına sahip oldukları için birçok endüstriyel uygulamasında yer almaktadır. Gelişen teknolojiler sayesinde kullanım alanları oldukça genişleyen sandviç yapılar özellikle uçak-uzay, havacılık, inşaat, biyomedikal, elektrik-elektronik teknolojisi ve otomotiv sektörlerinde kullanılmaktadırlar. Kullanım alanları dikkate alındığında, güvenli tasarımlarının yapılabilmesi için mekanik davranış karakteristiklerinin belirlenmesi önemlidir. Son yıllarda nanoteknolojide yaşanan hızlı gelişmeler sonucunda mikron ve daha küçük boyutlardaki yapısal elemanların sensör, aktüatör, rezonatör gibi çeşitli cihazlarda kullanımları artmıştır. Bu tip yapılar üzerinde yapılan pek çok deneysel ve teorik çalışma sonucunda geleneksel teoriler ile yorumlanamayan bir boyut etkisinin varlığı tespit edilmiştir. Bu tezde elastik zemin üzerindeki tekil ve yayılı yüke maruz kalan mikro boyutlu sandviç kirişlerin boyuta bağlı eğilme analizleri gerçekleştirilmiştir. Modellemede değiştirilmiş gerilme çifti teorisi ve Bernoulli-Euler kiriş teorisi kullanılmıştır. Mikro kiriş ile elastik zemin arasındaki etkileşim Winkler zemin modeli ile hesaba katılmıştır. Boyuta bağlı yönetici diferansiyel denklemler minimum toplam potansiyel enerji ilkesinin uygulanmasıyla türetilmiştir. Basit mesnetli sandviç mikro kirişlerin çözümü için Navier çözüm yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı bir biçimde şekiller ve tablolar halinde sunulmuştur.