Basınç altındaki çok katmanlı kompozit tüplerin analitik olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı iç ve dış basınç altındaki çok katmanlı kompozit tüplerin gerilme analizi için analitik bir yaklaşım sunmaktır. Tek, iki ve üç katmanlı tüpler için gerilme ve yer değiştirme ifadeleri elde edilmiş ve kritik akma koşulları von Mises ve Tresca akma kriterleri kullanılarak incelenmiştir. Bulunan analitik çözümler çeşitli malzeme setleri için uygulanmış, gerilme ve yer değiştirme dağılımları bulunmuştur. İç veya dış basınç altındaki tek katmanlı tüplerde akmanın iç yüzeyden başladığı bulunmuştur. İki katmanlı tüplerde akma iç veya dış tüplerin iç yüzeyinden veya aynı anda bu iki yerden başlayabilir. Üç katmanlı tüplerde ise malzeme özelliklerine göre farklı akma durumları oluşabilir. Çalışmada bu farklı akma durumlarını oluşturan koşullar etraflıca incelenmiştir.

The aim of this study is to present an analytical approach for the stress analysis of multi-layer composite tubes under internal and external pressure. The expressions of stresses and displacements for single, two and three-layer tubes are obtained and the critical cases of yielding are examined using Tresca?s and von Mises yield criterion. The analytical solutions are checked numerically for different material sets and the stress and displacement distributions are obtained. It is found that yielding begins at the inner surface of the single layer tubes under internal or external pressure. For the two-layer tubes, yielding may begin at the inner surface of the inner or outer tubes or simultaneously at both locations. For the three- layer tubes different cases of yielding may occur depending on the material properties. In the study, the conditions for these various yielding cases are thoroughly examined.