Geri Dön

Eksenel yüklü tel halat demetlerinin sonlu elemanlar metodu ile modellenmesi ve analizi

Modelling and analysis of axial loaded wire rope strand using the finite element method

  1. Tez No: 222152
  2. Yazar: ÖZGÜR ŞENTÜRK
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. C. ERDEM İMRAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Sonlu elemanlar, Tel halat demeti, Helisel simetri, Finite elements, Wire rope strand, Helical symmetry
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 111

Özet

Sahip olduğu kompleks geometriden dolayı bir halat teli yükleme sırasında uzama, kesme, eğilme, burulma, temas, sürtünme ve olası yerel plastik davranış etkilerinin birleşimine maruz kalır. Eksenel yükleme (uzama ve burulma) uygulandığında, bu yapılar yükleme sonrasında da helisel karakteristik özellik gösterebilir. Dolayısıyla, bu özellik bu tür yapıların analizini basitleştirmede kullanılabilir ve böylece sayısal çözümlemelerde model büyüklüğü azalır. Bu tez çalışmasında, helisel simetrik sınır şartlarının formülasyonu ve sonlu eleman metodu kullanılarak genel bir demet modeli sunulmuştur. Oluşturulan model uzama, kesme, burulma, temas ve yerel plastik davranış etkilerini göz önüne almaktadır ve basit tel halat demetinin davranışını belirlemede başarıyla kullanılmıştır. Bununla birlikte, analitik olarak belirlenmesi güç olan gerilim dağılımı bu model ile tespit edilebilmiştir. Çoğu demet modelinde olduğu gibi halat ucunun bağlantı şartlarını ihmal etmek için halatın yeterince uzun olduğu kabul edilir. Elde edilen sonlu eleman analiz sonuçları analitik Costello teorisi ve Utting ile Jones'in deneysel sonuçlarıyla uyumludur. Çalışmanın sonunda uç bağlantılarının etkisini incelemek üzere 7 telli halat demeti için bir sonlu eleman modeli geliştirilmiştir. Böylelikle, uç bağlantılarının temas kuvveti üzerindeki etkisi ve bunun sonucu olarak teller arası izafi hareketler belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Due to its complex geometry, a wire in rope is subjected to the combined effects of tension, shear, bending, torsion, contact, friction and possible local plastic yielding when loaded. When they are subjected to axial loads (tensile and torsional), these structures may still exhibit the helically symmetric characteristic after loading. For this reason, this feature can be used to simplify the analysis of these structures and to reduce model size in numerical simulations. In this study, the formulation of helically symmetric boundary conditions is used and a general strand model using the finite element method (FEM) is presented. The model is capable of taking into account the effects of tension, shear, torsion, contact, friction and possible local plastic yielding and has been successfully used to predict the global behavior of simple straight wire rope strand as well as the stress distribution, which are very difficult to predict analytically. As most of the strand models, the length of the strand is assumed sufficiently long for the clamping conditions to be negligible. The finite analysis results showed excellent agreement with the analytical theory of Costello and the experimental results of Utting and Jones. At the end of this study, a finite element model of a seven ? wire strand has been developed for the analysis of termination effects. The effects of a fixed-end termination on the contact forces and the resulting relative movements between the wires along the contact lines have been determined.

Benzer Tezler

  1. Eksenel yüklü tel halat demetlerinin bilgisayar ortamında yorulma ömürlerinin incelenmesi

    Investigation of fatigue life of axial loaded wire rope strands in computer environment

    ALİ SEMİH ANIL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL GERDEMELİ

  2. Eksenel yüklü tel halat demetlerinin modellenmesi ve analizi

    Axially loaded wire rope strands modeling and analysis

    ABDULLAH TOMBAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF AYTAÇ ONUR

  3. Eksenel yüklü tel demet ve halatların çap ve tel ilişkilerinin karşılaştırılması

    Comparison of relation between diameter and wire at axial loaded wire ropes and strands

    AHMET AYKUT NARİNOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ALEMDAR

  4. Mathematical modeling and stress analysis of wire ropes under certain loading conditions

    Belirli koşullar altında tel halatların matematik modellenmesi ve gerilim analizi

    CENGİZ ERDÖNMEZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK

  5. Eksenel yüklü eğilmeye maruz tel hatlarda oluşan tel gerilmelerinin incelenmesi

    Analysis of wire stresses of axial loaded and bent wire rope

    ERKAN YARDİBİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. C. ERDEM İMRAK