No abstract

No abstract

In this paper modal analysis is performed on a symmetric aluminum beam which is coated with functionally graded material containing porosities. A polynomial function is used to vary the density and elasticity through the thickness of the coating, while the effective elastic modulus and density are found with classical lamination theory. To achieve a truthful modeling the gradually changing mechanical properties of the coating are modeled as 25 layers of material, while each individual layer is isotropic and homogeneous. MATLAB is used to write a finite element code and Timoshenko beam elements are used to include shear deformation effects. To show the influences of crack location, crack depth, porosity and the polynomial function index on the natural beam frequencies a parametric study is conducted. Multiple boundary conditions were also considered and it was found that the natural frequency values were significantly affected by the studied parameters.

Bu çalışmada çekirdek tabakası alüminyum ve yüzeyleri porosite ihtiva eden fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme (FDM) ile kaplı simetrik yapıda ankastre sandviç bir kirişin serbest titreşim analizi incelenmiştir. Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemenin elastisite modülü ve yoğunluğu kirişin tabaka kalınlığı boyunca bir polinom fonksiyonla değiştiği kabul edilmiştir. FDM'yi gerçeğe yakın bir şekilde temsil etmek için kaplama kalınlığının 25 tabakadan oluştuğu ve her bir tabaka kendi içinde homojen izotrop olarak modellenmiştir. Bu yapılara ait efektif yoğunluk ve elastisite modülü tabakalı kompozit kiriş teorisi kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmada birinci mertebe kayma deformasyonu içeren Timoshenko kiriş teorisi kullanılarak problemin çözümü sonlu elemanlar metoduyla gerçekleştirilmiştir. Kirişin doğal frekanslarının hesaplanması için MATLAB'ta sonlu elemanlar kodu yazılmıştır. Çalışmada porosite hacim oranının (a), çekirdek tabaka kalınlığının FDM kalınlık oranına (h/H), kiriş açıklığının yüksekliğine oranının (L/H) ve FDM'nin mekanik özelliklerini belirleyen polinom parametresinin (n) doğal frekansların üzerindeki etkisi incelenmiştir. İncelenen parametrelerin kirişin doğal frekanslarını önemli ölçüde etkilediği gözlemlenmiştir.

Heat transfer performance of the synthetic jet actuator is experimentally investigated to determine the effect of duty cycles. Measurements are carried out at duty cycles of 20%, 40%, 60%, 80% and 100% (continuous signal) at H/D= 2, 4 and 6. The Nusselt number distributions are obtained by using a thermal camera. The results of the heat transfer measurements indicate that the Nusselt number notably increases with increasing the duty cycle from 20% to 100% at H/D = 4 and 6. However, there is no such a behaviour in the case of H/D = 2. It is shown that the increase in jet-to-heated surface distance (H/D) significantly changes the Nusselt number distribution.