Εκτίμηση της αβεβαιότητας στον υπολογισμό των μηχανικών ιδιοτήτων και στην ανάλυση αστοχίας των σύνθετων υλικών με χρήση διαστηματικής ανάλυσης
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λαμπέας, Γεώργιος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λούτας, Θεόδωρος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Τσερπές, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Αναγνωστοπούλου, Αικατερίνη | |
| dc.contributor.other | Anagnostopoulou, Aikaterini | |
| dc.date.accessioned | 2022-10-17T08:15:36Z | |
| dc.date.available | 2022-10-17T08:15:36Z | |
| dc.date.issued | 2022-10-17 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Σε αυτή την εργασία μελετάται η επίδραση της αβεβαιότητας που συνοδεύει τις ιδιότητες των συστατικών υλικών του σύνθετου υλικού , στην αβεβαιότητα των συνολικών ιδιοτήτων του σύνθετου υλικού , μέσω διαστηματικής ανάλυσης. Ειδικότερα, υπολογίστηκαν οι μηχανικές ιδιότητες του συνθέτου υλικού εποξικής μήτρας με ενίσχυση ινών άνθρακα σε μία διεύθυνση AS4 3501/6 , με χρήση των εξισώσεων μικρομηχανικής Chamis και των πειραματικών τιμών των ιδιοτήτων των επιμέρους υλικών . Επιπλέον , προκειμένου να υπάρχει πλήρης εικόνα της επίδρασης που έχει ο κάθε όρος της εξίσωσης μικρομηχανικής στην τελική ιδιότητα , έγινε ανάλυση ευαισθησίας και παρουσίαση αποτελεσμάτων σε κατάλληλα διαγράμματα . Στη συνέχεια ακολουθεί ανάλυση αστοχίας και υπολογισμός της πιθανότητας αστοχίας για πολύστρωτη πλάκα σύνθετου υλικού AS4 3501/6 , διαστάσεων 250 mm x 25 mm x 2 mm και διάταξης [0/45/90/-45]2S η οποία υποβάλλεται σε καμπτικό φορτίο . Η ανάλυση αστοχίας έγινε με εφαρμογή του κριτηρίου Puck και χρήση των κανόνων διαστηματικής ανάλυσης μέσω κατάλληλου πακέτου του Matlab (Intlab) , ενώ έχει προηγηθεί προσομοίωση της πλάκας υπό καμπτικό φορτίο, στο Mechanical APDL του Ansys. Τέλος, τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε διπλά διαγράμματα πιθανότητας αστοχίας – τιμής κριτηρίου , συναρτήσει του συντελεστή αύξησης των τάσεων. Στόχος της εργασίας είναι να επισημάνει τη σημασία που έχει η διαστηματική ανάλυση στον κλάδο της μηχανικής ,καθώς η κάθε τιμή που μπορεί να υπάρχει σε μία ανάλυση , είτε είναι ιδιότητα υλικού είτε τιμή κριτηρίου αστοχίας, συνοδεύεται από την αβεβαιότητά της κάτι το οποίο είναι πιο ακριβές έναντι της χρήσης της μέσης τιμής . | |
| dc.description.translatedabstract | An interval‐based method is presented to evaluate the uncertainty in the computed mechanical properties and the failure assessment of composite AS4-35016 unidirectional (UD) laminate . The mechanical properties of the UD lamina were derived using simplified micromechanical equations. The input mechanical properties of the constituents was real values from experiments with ucertainty level that reaches the value of 15%. The intervals of the mechanical properties of the composite material were computed with Intlab , a Matlab’s toolbox, but the complete procedure of computing the range throu global optimization using C++ , is discussed in Chapter 5. Interval arithmetic operations were used to evaluate the uncertainty in the Puck’s failure criteria in a closed form. Using the closed‐form uncertainties of intervals and sets of stresses obtained by finite element analysis, the uncertainty in the failure assessment was quantified for the composite laminate. From the uncertainty of the input mechanical properties with the highest to reach the level of 15% , the computed yncertainty for the mechanical properties ranges from 6.99% to 21.68%. For evaluating the uncertainty effect on the efficiency of failure criteria, a probability of failure function, which employs interval boundaries, was defined and proved capable of evaluating the whole spectrum of stresses. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/23403 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.subject | Διαστηματική ανάλυση | |
| dc.subject | Μονοδιευθυντικά σύνθετα υλικά | |
| dc.subject | Μικρομηχανική | |
| dc.subject | Μηχανικές ιδιότητες | |
| dc.subject | Ανάλυση αστοχίας | |
| dc.subject.alternative | Unidirectional composites | |
| dc.subject.alternative | Interval analysis | |
| dc.subject.alternative | Micromechanical analysis | |
| dc.subject.alternative | Failure analysis | |
| dc.subject.alternative | Mechanical properties | |
| dc.subject.alternative | Uncertainty level | |
| dc.title | Εκτίμηση της αβεβαιότητας στον υπολογισμό των μηχανικών ιδιοτήτων και στην ανάλυση αστοχίας των σύνθετων υλικών με χρήση διαστηματικής ανάλυσης | |
| dc.title.alternative | Interval-based computation of the uncertainty in the mechanical properties and the failure analysis of UD composite materials |