Sandviç kirişlerin kritik burkulma yükleri üzerindeki boyut etkisinin önemi

Abstract

Sandviç yapılar, yüksek rijitlik ve mukavemete karşılık hafif olma özelliklerine sahip oldukları için uçak-uzay, havacılık, denizcilik, elektrik-elektronik, otomotiv ve inşaat sektörleri gibi birçok endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılmaktadırlar. Son zamanlarda nanoteknolojide yaşanan hızlı gelişmelerle birlikte bu tip yapılar mikro ve nano elektro mekanik sistemlerde de kullanılmaya başlanmıştır. Bu yapılardan en iyi şekilde verim alabilmek için mekanik davranışlarının (eğilme, burkulma ve titreşim gibi) tam olarak biliniyor olması gerekmektedir. Bu tezde basit mesnetli fonksiyonel derecelendirilmiş sandviç mikro kirişin eksenel basınç yükü etkisi altında boyuta bağlı burkulma davranışı incelenmiştir. Homojen seramik çekirdek ve fonksiyonel derecelendirilmiş yüzeylerden oluşan sandviç mikro kiriş dikkate alınmıştır. Yönetici diferansiyel denklemler ve ilgili sınır koşulları değiştirilmiş gerilme çifti teorisi ile Euler-Bernoulli, parabolik, Timoshenko ve geliştirilmiş Timoshenko kiriş teorilerine dayalı olarak minimum toplam potansiyel enerji ilkesi yardımıyla elde edilmiştir. Navier çözüm yöntemi kullanılarak basit mesnetli eksenel basınç yüküne maruz kalan sandviç mikro kirişin kritik burkulma yükü hesabı yapılmıştır. Kritik burkulma yükü değerleri üzerindeki boyut ölçek parametresi, malzeme değişim indeksi, narinlik oranı ve kayma deformasyonu etkileri detaylı bir biçimde incelenmiştir.