Kauçuk titreşim sönümleyicilerinde yüksek frekanslardaki dinamik katılaşmanın geometrik tasarım yoluyla kontrolünün deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of controlling dynamic stiffening at high frequencies in rubber vibration isolators through geometric design
- Tez No: 1011533
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YAZICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kauçuk titreşim sönümleyiciler, otomotiv, havacılık ve endüstriyel makineler gibi birçok alanda titreşimleri azaltmak ve sistem dayanıklılığını artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, yüksek frekanslarda bu bileşenler dinamik katılaşma (frekansa bağlı rijitlik artışı) sergileyerek titreşim yalıtım performansını olumsuz etkilemektedir. Kauçuk izolatörlerin performansını artırmak için geometrik optimizasyon teknikleri kullanılarak bileşenin rijitlik karakteristiği değiştirilebilir ve yüksek frekansta dinamik katılaşma azaltılabilir. Bu çalışmada, geometrik parametrelerin dinamik katılaşma üzerindeki etkisi analiz edilmiştir, titreşim sönümleme performansını iyileştirecek optimize edilmiş bir tasarım önerilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, otomotiv uygulamalarında sıklıkla kullanılan kauçuk bazlı bir titreşim sönümleme parçası olan kauçuk takozun yüksek frekanslardaki dinamik katılaşma (stiffening) davranışı incelenmiştir. Malzemenin doğrusal olmayan elastik ve zamana bağlı viskoelastik karakteristikleri modellenmiştir. 1000 Hz e kadar gerçekleştirilen dinamik testlerle yüksek frekanslara karşılık gelen rijitlik artışı deneysel olarak ölçülmüş ve sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Kauçuk takozun geometrik yapısının, 200–300 Hz aralığındaki rijitlik-frekans davranışı üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla geometrik parametrelerin optimizasyon süreci gerçekleştirilmiştir. Bu süreçte, ana kütle geometrisi sabit tutulmuş; yalnızca kanatçık geometrileri üzerinde çeşitli kombinasyonlar denenmiştir. Elde edilen sonuçlar, belirli geometrik oranların sistemin yüksek frekanstaki dinamik katılaşma eğilimini azaltabildiğini ve bu yolla titreşim yalıtım performansının iyileştirilebileceğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Rubber anti-vibration components are widely used in various fields, including automotive, aerospace, and industrial machinery, to reduce vibrations and enhance system durability. However, at high frequencies, these components exhibit dynamic stiffening, whereby the stiffness increases with frequency. This can negatively affect the performance of vibration isolation. Geometric optimization techniques can be employed to alter the stiffness characteristics of rubber isolators and reduce dynamic stiffening at higher frequencies, thereby improving their performance. This study analyzed the effect of geometric parameters on dynamic stiffening, aiming to propose an optimized design that enhances anti-vibration performance. The dynamic stiffening behavior of a rubber mount, which is commonly used in automotive applications, was investigated at high frequencies. The nonlinear elastic and time-dependent viscoelastic characteristics of the material were modelled. Dynamic tests were conducted up to 1000 Hz to measure the increase in stiffness corresponding to high frequencies experimentally, and the results were validated numerically using the finite element method (FEM). To evaluate the influence of the mount's geometry on its stiffness–frequency behavior in the 200–300 Hz range, a geometric optimization process was carried out. During this process, the geometry of the main body was kept constant while various combinations of fin geometries were tested. The results showed that certain geometric ratios can reduce the tendency for dynamic stiffening at high frequencies, thereby improving vibration isolation performance. This study demonstrates the effectiveness of the proposed optimization approach in enhancing dynamic performance, providing valuable insights for designing more efficient, frequency-sensitive anti-vibration components.
Benzer Tezler
- Doğrusal enerji tutucuların sürekli rejim cevaplarının benzetimleri ve deneysel olarak incelenmesi
Simulations and experimental investigations on the steady-state response of linear energy sinks
ÖZGÜR PALAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER MURAT KOÇ
- Yakın fay etkisi altındaki taban izolasyonlu binada ilave sönümleyiciler ile davranış iyileştirmesi
Improvement of the seismic behavior of a base isolated structure subjected to near fault ground motions with additional damping devices
BATUHAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN YÜKSEL
- Sönümleyici sistemleri eklenmiş betonarme bir binanın yapı-zemin etkileşimi dikkate alınarak analizi
Analysis of a reinforced concrete building added damping systems considering structure-soil interaction
FURKAN YURDAKUL KAYIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ GÜRBÜZ
- Sıvı kauçuklar ile hazırlanan epdm esaslı malzemelerin özelliklerinin çok yönlü değerlendirilmesi
Extensive evaluation of epdm based rubber compounds modified by liquid rubbers
BETÜL KOÇYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAĞDAGÜL KARAAĞAÇ
- Yapısal kontrol sistemleri ve sıvı sönümleyicilerin yapılarda kullanımı
Structural control systems and the use of liquid dampers on the structures
ERSAN SANSARCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ