Vibration fatigue analysis of structures under broadband excitation
Yapıların geniş bantlı tahrik altında titreşim kaynaklı yorulma incelemeleri
- Tez No: 269510
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERKAN DAĞ, YRD. DOÇ. DR. YİĞİT YAZICIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Yapılar statik yükleme yerine dalgalanan bir yüklemeye maruz kaldıklarında, davranışları tamamen değişiklik gösterir. Bu husus, mühendislikte sıklıkla karşılaşılan bir durum olup yorulma olarak adlandırılır. Yükleme statik olmaktan ziyade dinamik ise yapı dinamiği de göz önünde bulundurulmalıdır çünkü özellikle yükleme frekans bandı genişse yapının rezonans frekanslarını tahrik etme olasılığı yüksektir. Bu tür durumlarda, yapının yüklemeye karşı tepkisi doğrusal olmayacaktır. Bu yüzden, bu tarz problemlerin incelenmesinde, yapının dinamik özelliklerini de dikkate alan frekans temelli yorulma analiz teknikleri kullanılır. Ayrıca, titreşim kaynaklı yorulma yöntemi hızlı, kullanışlı ve uygulaması kolaydır.Bu tezde, titreşim kaynaklı yorulma teorisi incelenmektedir. Bu çalışma için gerçekleştirilen araştırma sürecinde esas amaç, ortalama değeri sıfırdan farklı yüklemeler için test uygulamalarından kaynaklanan problemleri, ortalama gerilme düzeltme tekniklerine yeni bir bakış açısı getirerek çözmektir. Ortlaması sıfır olmayan bir girdi yükünün sebep olduğu yorulma hasarına yakın bir hasar meydana getirecek ve ortalaması sıfır olacak şekilde modifiye edilmiş bir girdi yükü oluşturmak için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Ortalama gerilme düzeltme formülünü çıktı gerilme güç spektrum yoğunluk datasına uygulamak için matematiksel bir prosedür önerilmiştir ve modifiye edilmiş girdi yükleme güç spektrum yoğunluk datası elde edilmiştir. Ayrıca bu yöntem, çok yönlü yükleme uygulamaları için de kullanılacak şekilde geliştirilmiştir. Ortalaması sıfır olmayan işlenmemiş girdi yükü setinin yarattığı yorulma hasarına yakın bir hasar oluşturacak ve ortalaması sıfır olacak şekilde dalga değerleri modifiye edilmiş bir yükleme güç spektrum yoğunluk seti bütün gerilme elemanlarını dikkate alarak ve tüm matrisleri kullanarak elde edilmiştir. Önerilen tekniklerin etkinliği çeşitli örnek çalışmalarla ve yorulma testleriyle değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The behavior of structures is totally different when they are exposed to fluctuating loading rather than static one which is a well known phenomenon in engineering called fatigue. When the loading is not static but dynamic, the dynamics of the structure should be taken into account since there is a high possibility to excite the resonance frequencies of the structure especially if the loading frequency has a wide bandwidth. In these cases, the structure?s response to the loading will not be linear. Therefore, in the analysis of such situations, frequency domain fatigue analysis techniques are used which take the dynamic properties of the structure into consideration. Vibration fatigue method is also fast, functional and easy to implement.In this thesis, vibration fatigue theory is examined. Throughout the research conducted for this study, the ultimate aim is to find solutions to problems arising from test application for the loadings with nonzero mean value bringing a new perspective to mean stress correction techniques. A new method is developed to generate a modified input loading history with a zero mean value which leads in fatigue damage approximately equivalent to damage induced by input loading with a nonzero mean value. A mathematical procedure is proposed to implement mean stress correction to the output stress power spectral density data and a modified input loading power spectral density data is obtained. Furthermore, this method is improved for multiaxial loading applications. A loading history power spectral density set with zero mean but modified alternating stress, which leads in fatigue damage approximately equivalent to the damage caused by the unprocessed loading set with nonzero mean, is extracted taking all stress components into account using full matrixes. The proposed techniques? efficiency is discussed throughout several case studies and fatigue tests.
Benzer Tezler
- CODAG ile tahrik edilen askeri bir geminin sevk sistemi eksenel ve burulma titreşim analizi
Axial and torsional vibration analysis of a naval vesel propulsion system driven by CODAG
ABDULLAH GÖKTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
- Otobüslerde kullanılan yakıt tanklarının yorulma analizleri
Fatigue analysis of fuel tanks used in buses
SENA AYHÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Vıbration induced stress and accelerated life analyses of an aerospace structure
Bir havacılık yapısında titreşim kaynaklı gerilme ve hızlandırılmış ömür analizleri
SERHAN ÖZSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET ÇELİK
DOÇ.DR. SUAT KADIOĞLU
- Yedek teker taşıyıcı sisteminin titreşim kaynaklı yorulma analizi
Vibration based fatigue analysis of spare wheel carrier system
KADİR ORAY AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ZAHİT MECİTOĞLU
- Experimental and theoretical fatigue analysis of avionic unit mounting brackets integrated on an unmanned aerial vehicle under random vibration environment
İnsansız hava aracına entegre edilmiş aviyonik birimin montaj braketlerinin rastsal titreşim ortamında deneysel ve teorik yorulma analizleri
ÖNER MURAT AKBABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM