Design of an adaptive-passive dynamic vibration absorber composed of a string-mass system equipped with negative stiffness tension adjusting mechanism
Negatif direngen mekanizmayla gerginliği ayarlanabilen kütle eklenmiş gergin tel kullanarak uyarlanabilir-pasif dinamik titreşim sönümleyici tasarımı
- Tez No: 297803
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÇETİN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 207
Özet
Bu çalışmada, yeni bir uyarlanabilir - pasif dinamik titreşim sönümleyici tasarımı anlatılmaktadır. Tasarım kabaca; titreşim sönümleyici olarak kullanılacak gerilim altındaki bir telin ortasına yerleştirilmiş bir kütle sistemi, telin gerginliğini ayarlayacak sisteme yardımcı olması amacıyla kullanılacak negatif direngenliğe sahip bir mekanizma ve sistemi çalışma koşullarına göre ayarlayan sağlayan bir karar mekanizmasından oluşmaktadır. Uyarlanabilir - pasif DTS sistemlerinin dinamik özelliklerinin gerçek zamanlı olarak değiştirilebilmesi gerekmektedir. Tezdeki DTS sisteminde ise bu ayar parametresi telin gerginliği olarak belirlenmiştir. Bu sebeple DTS sisteminin doğal frekansının telin gerginliğine bağlı olarak nasıl değiştiğinin analizi sonlu elemanlar yöntemiyle yapılmış ve sonuçların var olan analitik çözümlerle tutarlı oldukları görülmüştür. DTS sisteminin dinamik özelliklerini ayarlamakta kullandığımız telin gerginliğinin sürekli değiştirilme işini hiç güç sarfetmeden yapabilmek için de bir metot önerilmiştir. Negatif direngen bir mekanizmanın DTS sisteminin teli ile birleştirilmesi sonucu neredeyse hiç direngenliği olmayan bir düzenek yaratmak, dolayısıyla telin gerginliğini ayarlama işindeki gerekli kuvvet için bu mekanizmadan yardım alınmıştır. Önyükleme yapılmış bir yay ve rijit bir koldan oluşan mekanizmanın kuvvet - deformasyon davranışı analitik olarak hesaplanmıştır. Bahsedilen bu sistemin lineer ve negatif eğimli kuvvet - deformasyon davranışı olabileceği gösterilmiştir. Ana yapının titreşiminin baskın frekansını ve genliğini ölçüp telin gerginliğini ayarlayacak bir program akış şeması yaratılmıştır. Son olarak da tasarımı doğrulamak amacıyla bir prototip üretilmiştir. Hesaplamaları doğrulamak adına üretilen sistem üzerinde bir dizi deney yapılmış ve elde edilen sonuçlar tezde verilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a new adaptive-passive dynamic vibration absorber design is discussed. This proposed design is composed of a stiff string under tension with a central mass attachment as a dynamic vibration absorber (DVA), a negative stiffness mechanism as a string tension adjustment aid and a tuning controller to make it adaptive. Dynamic properties of adaptive-passive DVA systems are adjusted in real-time by generally varying their stiffness. The adaptive-passive DVA design subject to this thesis uses the string tension as a tuning parameter. The dependency of the natural frequencies of this system on the string tension is analyzed using finite element method and verified analytically. Additionally, a method for adjusting the string tension with almost zero effort is proposed. To achieve this goal, the design incorporated a negative stiffness element to create a quasi-zero stiffness and constant zero-force mechanism when combined with the string. Force-displacement analysis of a system composed of a pre-loaded spring and a rigid link is examined analytically. It was shown that the system can have constant negative stiffness behavior. A string tension adjustment algorithm is created which tunes the DVA system depending on the magnitude and frequency of the most dominant component of the vibration signal. Finally, a prototype of the complete design is built. A series of experimental procedures are conducted on the prototype with the intention of verifying the theoretical calculations. Results obtained from these experiments are also given in the thesis.
Benzer Tezler
- Klasik ve alternatif titreşim yutucuların incelenmesi
Investigating the classical and alternative vibration absorbers
RIDVAN DOĞRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Deprem etkisindeki yapıların aktif kontrolü
Active control of structures under seismic excitation
BEKİR BORA GÖZÜKIZIL
- Design and analysis of magnetorheological damper for vibration control of washing machine
Tasarım ve çamaşır makinesi titreşim kontrolü için magnetorheological damperi analizi
SYED MUHAMMAD ANAS GILANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Improving curving performance of monorail vehicle by using semi active dampers
Monoray taşıtlarının viraj dinamiklerinin yarı aktifsönümleyiciler ile iyileştirilmesi
ALİ SUAT YILDIZ
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Raylı taşıt süspansiyon sistemlerinin gürbüz kontrolü
Robust control of the suspension systems of the railway vehicles
MURAT SOYDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP BURKAN