Eğri eksenli çubukların titreşimlerinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılması
Finite element analysis of free vibrations of curved beams and comparison with experimental results
- Tez No: 126977
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EKREM TÜFEKÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
ÖZET“Eğri Eksenli Çubukların Titreşimlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle İncelenmesi ve Deneysel Sonuçlarla Karşılaştırılması”adını taşıyan bu çalışmada, çubuk teorisi ile ilgili mevcut bilgilere, sonlu elemanlar yöntemi.ile desteklenmiş deneysel verilerin katkıda bulunması amaçlanmıştır. Birinci bölümde, çubuk teorisi hakkında kısaca bilgi verilmiş ve bu çalışma kapsamındaki aşamalar sırasıyla özetlenmiştir. İkinci bölümde, eğri eksenli çubukların titreşimlerinin genel denklemlerinden bahsedilmiştir. Çubuk statiğinin genel denklemlerine bağlı olarak, çubuk titreşimlerinin genel denklemleri ve çözümlerine değinilmiştir. Ayrıca, eğri eksenli çubukların serbest titreşimleri hakkında kısaca bilgi verilmiştir. Üçüncü bölüm, sonlu elemanlar yöntemi ile ilgili genel bilgileri içermektedir. Bu bilgiler kapsamında, sonlu elemanlar yönteminin tanımı ve tarihçesi, bu yöntemin faydalan ve sınırları, modellemedeki varsayımlar ve basitleştirmeler, sonlu elemanlar yöntemi içerisinde modelleme işlemi için kullanılan değişik eleman tipleri anlatılmaktadır. Tüm bunlara ilave olarak, sonlu elemanlar yöntemi ile yapılan modellemede dikkat edilecek hususlar da verilmektedir. Dördüncü bölüm kapsamında, çalışmada kullanılan Sonlu Elemanlar Paket Programı (ANSYS) ile ilgili detaylı açıklamalar bulunmaktadır. Bu açıklamalar, ANSYS Paket Programı'nın işletimi ve kullanım özellikleri ile ilgili faydalı bilgiler içermekte olup, modelleme işlemindeki adımlar da belirtilmektedir. Beşinci bölüm dahilinde, bu çalışmada incelenen eğri eksenli çubukların modellenmesi anlatılmaktadır. Çubukların malzeme özellikleri yanında, modelleme işlemi için kullanılan eleman tipleri hakkında açıklamalar yapılmaktadır. Analiz işlemi yardımı ile titreşim frekanslarının elde edilmesindeki adımlar belirtilmektedir. xvAltıncı bölümde, mevcut eğri eksenli çubukların değişik sınır şartlarındaki serbest titreşimlerinin analiz edilmesi için kullanılan ivme ölçer ve titreşim analizörü ile ilgili kullanım bilgileri bulunmaktadır. Bu düzenek yardımı ile elde edilen verilerin, sonlu elemanlar yöntemi analiz sonuçlan ile karşılaştırılması sağlanmaktadır. Yedinci bölüm, çalışma kapsamında yapılan deneyleri ihtiva etmekte ve deneysel titreşim frekansları ile teorik olarak hesaplanan titreşim frekanslarının karşılaştırmasını içermektedir. Bu deneysel çalışmalar ve karşılaştırmalar, çeşitli şekiller ve tablolar ile desteklenmektedir. Sekizinci ve son bölümde ise, önceki bölümlerin, çalışmanın amacına uygunluğu tartışılmakta ve bununla birlikte deneylerin katkıları değerlendirilmektedir. Elde edilen deneysel ve teorik verilerin karşılaştırılması sonucunda, kullanılan sonlu elemanlar yönteminin, eğri eksenli çubuk titreşimlerinin incelenmesine yönelik uygunluğu üzerinde durulmaktadır. xvı
Özet (Çeviri)
FEVTTE ELEMENT ANALYSIS OF FREE VIBRATIONS OF CURVED BEAMS AND COMPARISON WITH EXPERIMENTAL RESULTS SUMMARY The purpose of this study is to be able to assist the existing studies on the beam theory by using empirical data supported by finite element method. In the first chapter, a brief explanation about the beam theory and also general information about the chapters placed in this study are given respectively. In the second chapter, the general equations of vibrations of curved beams are granted. Besides the general equations of static behavior of a beam, the general equations of vibrations of a beam are given meanwhile. The third chapter includes the general information on finite element method. The explanation and the history of finite element method, different types of elements used for modeling and assumptions in the modeling, the advantages and disadvantages of the analysis type are mentioned respectively. Furthermore, the particular points in modeling with finite elements method are also given separately. The fourth chapter especially includes detailed information about ANSYS which is used in this study. This information has some worthwhile data regarding to the process and usage of ANSYS. On the other hand, the general modeling steps are also given in this chapter. The modeling steps of existing curved beams, which are analyzed in this study, are expressed in the fifth chapter. The material properties are given. Moreover, the element types used in modeling of the curved beams are explained respectively. The vibration frequencies obtained by modal analysis in ANSYS is stated step by step. xvnWithin the sixth chapter, the operating instructions of the transducer and B&K accelerometer used for obtaining the spectrum of free vibration of the curved beams under different boundary conditions are given. These devices let the researcher make a comparison between the experimental results and the theoretical data taken by modal analysis with finite element method. The experimental studies and the comparison tables are all placed in the seventh chapter. This chapter is also supported by various photos and graphics in order to show the realization of the test setup. The comparison tables mention theoretical and experimental free vibration frequencies and percentage errors. The last chapter has a general evaluation about this study. The view of the experimental studies is discussed besides the honesty of whole study. According to the comparison between theoretical and experimental results, the ability of processed finite element method would be discussed for the analysis of free vibrations of curved beams in future applications. xvni
Benzer Tezler
- Değişken kesitli eğri eksenli çubukların düzlem dışı titreşimlerinin matrikant yöntemiyle incelenmesi
Analyzing of out-of-plane vibrations of curved beams with varying cross-sections by matricant method
CİHAN ÖNDER MİKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Değişken kesitli eğri eksenli çubukların titreşimlerinin teorik ve deneysel analizi
Theoretical and experimental analysis of vibrations of curved beams with varying cross-sections
CANER HAYRİ DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKREM TÜFEKÇİ
- Kesiti kademeli değişen çember eksenli çubukların düzlem içi serbest titreşimlerinin kesin çözümü
Exact solution of free in-plane vibrations of stepped circular arches
ÖZNUR ÖZDEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EKREM TÜFEKÇİ
- Doğru ve eğri eksenli çubuklardan oluşan çerçevelerin titreşimleri
Vibrations of frames consisting of straight and curved axis beams
NİHAT ÖZTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Önburulmalı fonksiyonel olarak derecelendirilmiş çubukların statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi
Investigation of static and dynamic behaviors of functionally graded pretwisted beams
ÖMER EKİM GENEL
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ