Geri Dön

Elastomerik malzemelerin dinamik karakteristiklerinin teorik ve deneysel incelenmesi

Theoretical and experimental analysis of dynamic characteristics of elastomeric materials

PDF İndir

  1. Tez No: 321591
  2. Yazar: MURAT KÖKSAL
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TUNCAY KARAÇAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 148

Özet

Bu çalışmada bir elastomer numunenin dinamik karakteristiği analitik olarak modellenmiştir. Analitik çalışma sonucu numune geometrisine, yer değiştirme genliğine ve numunenin kompleks Young modülüne bağlı bir kompleks katılık ifadesi elde edilmiştir. Elde edilen kompleks katılık ifadesinin bir değişkeni olan kompleks Young modülü, iki parametreli Maxwell, iki parametreli Voigt, üç parametreli Maxwell, üç parametreli Voigt ve beş parametreli Voigt modelleri olmak üzere beş farklı konfigürasyona sahip viskoelastik modeller için frekansın fonksiyonu olarak modellenmiştir. Modellerin doğrulanması amacı ile bir deney prosedürü uygulanmıştır. Deney prosedürü, aynı numunenin farklı şekillerde bağlanması ile oluşturulan iki farklı konfigürasyon için uygulanmıştır. Birinci konfigürasyon 2,56 kN, 4,9 kN ve 10 kN ön yükleme koşulları için, ikinci konfigürasyon ise 0,5 kN ve 1,01 kN ön yükleme koşulları için test edilmiştir. Tüm bu testler 0,5 Hz, 1,0 Hz, 1,5 Hz ve 2,0 Hz frekans değerleri için gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ikinci konfigürasyonda numune, 1,01 kN ön yükleme koşulu için 2 mm strok ile yine aynı frekanslarda, 3 mm ve 4 mm strok değerleri için 0,5 Hz'de test edilmiştir. Deneysel sonuçlar kullanılarak modellerdeki parametreler tüm ön yükleme koşulları için elde edilmiştir. Parametreler nümerik olarak MATLAB yazılımının ?fsolve? komutu ile elde edilmiştir. Çıkarılan modeller ile deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve bu şekilde modele ait konfigürasyon ve parametre sayısının modelin hassasiyetine olan etkisi araştırılmıştır.Deneysel çalışma ile elde edilen sonuçlara göre, K´ ve K´´ değerleri ön yükleme ile artmıştır. Bununla birlikte numuneye uygulanan gerinimin genliği arttıkça K´ ve K´´ değerleri azalmıştır. Analitik çalışma sonucunda ise Maxwell modellerinin aynı sayıda parametreye sahip Voigt modellerine göre daha hassas olduğu görülmüştür. Bununla birlikte Voigt modellerinin hassaslığı parametre artışı ile arttırılabilmiştir. Analitik çalışma sonucu oluşturulan viskoelastik modellere ait histerezis döngüleri elde edilmiş ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre modellerin numunenin gösterdiği nonlineer davranışı simüle edemediği, ancak nonlineer davranışın daha az baskın olduğu yüksek ön yükleme koşullarında tutarlı sonuçlar verdiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Elastomerik malzeme, viskoelastik malzeme, dinamik karakteristik, depolama katılığı, sönüm katılığı, Maxwell modeli, Voigt modeli

Özet (Çeviri)

In this study dynamic characteristics of an elastomer specimen is modelled analytically. As a result of the analytical study an expression for the complex stiffness of the specimen which is a function of geometry, displacement amplitude, and complex Young modulus of the specimen is obtained. Complex Young modulus of the specimen which is a variable of the complex stiffness is modelled for five different configuration which are Maxwell model with two parameters, Voigt model with two parameters, Maxwell model wtih three parameters, Voigt model with three parameters, and Voigt model with five parameters as a function of frequency. To verify the models a test procedure is presented. The test procedure is applied to two different configurations which are constituted by mounting the same specimen in different shapes. The first configuration is tested for 2,56 kN, 4,90 kN, and 10 kN preload conditions and the second configuration is tested for 0,5 kN, and 1,01 kN preload conditions. All these tests are repeated for for the frequencies 0,5 Hz, 1,0 Hz, 1,5 Hz, and 2,0 Hz. For the second configuration, the specimen is also tested for 1,01 kN preload with 2 mm stroke at the same frequencies and with 3, and 4 mm strokes at 0,5 Hz frequency. By using the experimental results, the parameters of models are estimated. The estimation of the parameter is done numerically by using ?fsolve? command of MATLAB software. The estimated models and experimental results are compared and and with tihs process, the effects of configuration and number of parameters on the sensitivity of the models are investigatedAccording to experimental results, K´ and K´´ values increases with the preload. However, these values decreases as the strain amplitude increases. According to the results of analytical study, Maxwell models are more sensitive than Voigt models which have the same numbers of parameters. However, the sensitivitiy of Voigt model is increased by increasing the number of parameters. As a result of analytical study, the hysteresis cycles of the viscoelastic models are obtained and compared with the experimental results. According to the results, it is seen that the models cannot simulate the nonlinear behavior of the specimen but for the higher preload conditions at which the nonlinear behavior of the specimen is not dominant the models give consistent hysteresis cycles with experimental results.Key Words : Elastomeric material, viscoelastic material, dynamic characteristic, storage stiffness, loss stiffness, Maxwell model, Voigt model

Benzer Tezler

  1. Tez No

    165813

    Elastomerik malzemelerin dinamik karakteristiklerinin deneysel olarak belirlenmesi

    Experimental investigations of the dynamic properties of the elastomeric materials

    GÖKÇE KOLUKISA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. NİZAMİ AKTÜRK

  2. Tez No

    68549

    Determination of dynamic properties of elastomeric materials using resonant and nonresonant method

    Elastomerik malzemelerin dinamik özelliklerinin resonant ve nonresonant yöntemler kullanılarak tespit edilmesi

    NEBİLE SEZA TURGAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLİN BİRLİK

  3. Tez No

    522344

    Çaprazbağ yoğunluğu hesabında kullanılan tekniklerin doğal kauçuk (NR) ve etilen propilen dien kauçuk (EPDM) için karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi

    Technique used in cross-base density according to comparative for natural rubber (NR) and ethylene propylene diamond rubber (EPDM)

    BURAK KILIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAĞDAGÜL KARAAĞAÇ

  4. Tez No

    759199

    Doğal kauçuk/bütadien kauçuk esaslı elastomerik malzemelerin hazırlanması, karakterizasyonu ve raylı sistem araçlarında birincil süspansiyon titreşim sönümleme elemanı olarak kullanımının incelenmesi

    Preparation and characterization of natural rubber/butadiene rubber based elastomeric materials and examination of its use as primary suspension damping elements in rail system vehicles

    ECE FATMA ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ŞEN

  5. Tez No

    555259

    Otomobil debriyajları için elastomerik damperinmodellenmesi, analizleri ve doğrulanması

    Modeling, analysis and verification of elastomeric damper for automobile clutches

    MEHMET ONUR GENÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NECMETTİN KAYA

Geri Dön