Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması

Arikoglu, Aytac; Demir, Ozgur; MECİTOĞLU, Zahit; BALKAN, Demet

Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması

Yürütücü

Demet BALKAN (İstanbul Teknik Üniversitesi, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, İstanbul, Türkiye)

Araştırmacı(lar)

Özgür DEMİR, (Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Zahit MECİTOĞLU, (İstanbul Teknik Üniversitesi, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi, İstanbul, Türkiye)

Aytaç ARIKOĞLU (Adres Yazılmamış)

10 6

Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 102 Proje No: 114M404 Proje Bitiş Tarihi: 15.07.2017 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 13-03-2020

Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması

Öz:

Analitik ve sayısal hesaplamaların yapılabilmesi için İTÜ Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi Kompozit yapı laboratuvarında bulunan MTS (Universal test makinası) cihazı kullanılarak, proje kapsamında temin edilen kompozit malzemelerin mekanik özellikleri belirlenecektir. Daha sonra, anlık basınç yükü deneyleri gerçekleştirilecek ve literatürde var olan basınç fonksiyonlarına kıyasla daha genel analitik bir yaklaşım ortaya konulacaktır. Plağın çarpma dayanımının incelenmesinde LS-DYNA ticari sonlu elemanlar yazılımı kullanılacaktır. Anlık basınç yükü altındaki plak davranışı ise ANSYS sonlu elemanlar yazılımı ve yazılacak olan bir MATHEMATICA kodu ile incelenecektir. Yapılan hesaplamalar ve analizler sonucunda katmanlı sandviç kompozit plağın bir ön yapısal tasarımı gerçekleştirilecektir. Projedeki araştırmacıların önceki çalışmaları ve literatürdeki diğer çalışmalar anlık basınç yükünün plak üzerindeki değişiminin ve zamanla olan değişiminin seçilen basınç fonksiyonu tarafından çok iyi temsil etmesi gerektiğini ortaya koymaktadır. Dolayısıyla optimizasyon çalışmalarına geçmeden önce anlık basınç yükü deneyleri gerçekleştirilecek ve literatürde var olan basınç fonksiyonlarına kıyasla daha genel analitik bir basınç fonksiyonu yaklaşımı ortaya konulacaktır. Ayrıca balistik plağın anlık basınç yükü altındaki davranışı testlerle doğrulanmış olacaktır. Anlık basınç yükü, MTS ve çarpma deneylerinden elde edilecek veriler kullanılarak, MATHEMATICA ortamında geliştirilecek geometrik doğrusal olmayan kodun, yine geliştirilecek olan çok hedefli genetik algoritma koduna entegre edilmesi sonucunda optimal sandviç plak tasarımları elde edilecektir. Son olarak, optimal tasarımlı plaklar üzerinde anlık basınç yükü ve balistik çarpma testleri gerçekleştirilecek; plakların bu şiddetli etkilere dayanımları incelenecektir. Ayrıca, sayısal çözücünün doğruluğu ve hassasiyeti, ANSYS ticari sonlu elemanlar yazılımı sonuçları ile kıyaslanacaktı

Anahtar Kelime: Sandviç kompozit plaklar Dinamik analiz Optimizasyon Balistik çarpma Anlık basınç yükü

Konular: Mühendislik, Makine İnşaat Mühendisliği Mühendislik, Hava ve Uzay

Erişim Türü: Erişime Açık

SP Systemes, 2006. Guide to Composites.
Tornabene, F. and E. Viola, Vibration analysis of spherical structural elements using the GDQ method. Computers & Mathematics with Applications, 2007. 53(10): p. 1538-1560.
Arikoglu, A. and I. Ozkol, Vibration Analysis of Composite Sandwich Plates by the Generalized Differential Quadrature Method. Aiaa Journal, 2012. 50(3): p. 620-630.
Holland, J.H., Adaptation in natural and artificial systems : an introductory analysis with applications to biology, control, and artificial intelligence. 1975, Ann Arbor: University of Michigan Press. viii, 183 p.
Sivanandam, S.N. and S.N. Deepa, Introduction to genetic algorithms. 2007, Berlin ; New York: Springer. xix, 442 p.
Gray, F., Pulse code communications. 1953.
Cunniff PM (1992), An Analysis of the System Effects in Woven Fabrics Under Ballistic Impact, Textile Research Journal, 62(9), 495–509.
Ko F. and Geshury A (2002), Textile Preforms for Composite Materials Processing, Advanced Materials and Processes Information Analysis Center, AMPT-19
Hogg P.J. (2003), Composites for Ballistic Applications, Journal of Composites Processing, CPA,
W.E.M. Tsai S. W., A general theory of strength for anisotropic materials, Journal of Composite Materials, 5 (1971) 58-80.
P.D. Soden, M.J. Hinton, A.S. Kaddour, Lamina properties, lay-up configurations and loading conditions for a range of fibre-reinforced composite laminates, Compos Sci Technol, 58 (1998) 1011-1022.
A.A. Groenwold, R.T. Haftka, Optimization with non-homogeneous failure criteria like Tsai-Wu for composite laminates, Struct Multidiscip O, 32 (2006) 183-190.
K. Deb, A. Pratap, S. Agarwal, T. Meyarivan, A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II, IEEE Trans. Evol. Comput., 6 (2002) 182-197.
F. Gray, Pulse code communication, in, Google Patents, 1953.
Cunniff PM (1992), An Analysis of the System Effects in Woven Fabrics Under Ballistic Impact, Textile Research Journal, 62(9), 495–509.
Ko F. and Geshury A (2002), Textile Preforms for Composite Materials Processing, Advanced Materials and Processes Information Analysis Center, AMPT-19,
Hogg P.J. (2003), Composites for Ballistic Applications, Journal of Composites Processing, CPA,
STANAG 2920 (2003), Ballistic Test Method For Personal Armour Materials and Combat Clothing
Deb, K., et al., A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II. Ieee Transactions on Evolutionary Computation, 2002. 6(2): p. 182-197.

APA	BALKAN D, Demir O, MECİTOĞLU Z, Arikoglu A (2017). Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. , 1 - 102.
Chicago	BALKAN Demet,Demir Ozgur,MECİTOĞLU Zahit,Arikoglu Aytac Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. (2017): 1 - 102.
MLA	BALKAN Demet,Demir Ozgur,MECİTOĞLU Zahit,Arikoglu Aytac Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. , 2017, ss.1 - 102.
AMA	BALKAN D,Demir O,MECİTOĞLU Z,Arikoglu A Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. . 2017; 1 - 102.
Vancouver	BALKAN D,Demir O,MECİTOĞLU Z,Arikoglu A Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. . 2017; 1 - 102.
IEEE	BALKAN D,Demir O,MECİTOĞLU Z,Arikoglu A "Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması." , ss.1 - 102, 2017.
ISNAD	BALKAN, Demet vd. "Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması". (2017), 1-102.

APA	BALKAN D, Demir O, MECİTOĞLU Z, Arikoglu A (2017). Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. , 1 - 102.
Chicago	BALKAN Demet,Demir Ozgur,MECİTOĞLU Zahit,Arikoglu Aytac Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. (2017): 1 - 102.
MLA	BALKAN Demet,Demir Ozgur,MECİTOĞLU Zahit,Arikoglu Aytac Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. , 2017, ss.1 - 102.
AMA	BALKAN D,Demir O,MECİTOĞLU Z,Arikoglu A Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. . 2017; 1 - 102.
Vancouver	BALKAN D,Demir O,MECİTOĞLU Z,Arikoglu A Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması. . 2017; 1 - 102.
IEEE	BALKAN D,Demir O,MECİTOĞLU Z,Arikoglu A "Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması." , ss.1 - 102, 2017.
ISNAD	BALKAN, Demet vd. "Anlık basınç yüküne ve balistik çarpmaya dayanıklı, takviye elemanlarla güçlendirilmiş ince cidarlı kompozit sandviç plakların çok-hedefli genetik algoritmalar ile optimal tasarımı ve deneysel doğrulaması". (2017), 1-102.