Geri Dön

Daireden farklı enkesite sahip silindirik olmayan helislerin dinamik analizi

Dynamic analysis of non-cylindrical helices with non-circular cross sections

  1. Tez No: 332851
  2. Yazar: SÜLEYMAN ONUR KARACA
  3. Danışmanlar: DOÇ. NİHAL UZCAN ERATLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 75

Özet

Çalışmada öncelikle helis geometrisi ve koordinat sistemlerinde kullanılan tanımlamalar açıklanmıştır.Kartezyen koordinat sistemi kullanılarak betimlenen helislerin Frenet sisteminde tanımlanması da ilgili denklemler kullanılarak yapılmıştır.Bu adımdan sonra, matris elemanı türetilmesi için, Timoshenko Kiriş Teorisi kesin silindirik helis geometrisi, sonlu eleman interpolasyonu vasıtasıyla, geometrinin uyarlanmış eğrilikler kullanılmıştır. Sonraki bölümde ise, hesapta kullanılan hareket, kinematik ve bünye denklemleri belirlenmiştir. Bu temel denklemleri baz alan fonksiyonel özetlenmiştir.Hesaplarda karışık sonlu eleman formülasyonu kullanılmıştır. İlk önce lineer şekil fonksiyonları belirlendikten sonra, silindirik olmayan helisler için bağıntılar sıralanmıştır.İleriki kısımlarda ise, sonlu elemanlar formülasyonunda kullanılan eleman matrisi ve kütle matrisi belirlenmiştir. Kullanılan bu eleman 2x12 serbestlik dereceli 2 düğüm noktasına sahiptir.Daireden farklı enkesitler için, gerekli kesme kuvveti katsayıları ayrıca hesaplanmıştır ve karışık sonlu elemanlar analizinde kullanılmıştır. Bahsi geçen kesme kuvveti katsayısı nümerik bir katsayıyı ifade etmektedir. Literatür taramasında görüldüğü üzere, hesaplarda çeşitli kabullerle yaklaşık bir sayı alındığı görülmüştür. Daireden farklı enkesitlerin burulma rijitliği hesap esasları da belirlenmesine müteakip, karışık sonlu eleman için dinamik analiz denklemleri belirlenmiştir.Literatürdeki dikdörtgen ve kare enkesitli silindirik ve konik helisler için olan uygun teorik ve numerik problemler çözülmüştür ve sonuçlar doğrulanmışlardır. Kare kesit, kutu kesit ve I formunda enkesite sahip silindirik olmayan helislerin dinamik analizi irdelenmiştir.

Özet (Çeviri)

Being a start, helix geometry and coordinate systems, which commonly used in this subject, were presented.Helixes, which are defined under Cartesian coordinate systems, were also indicated.For the derivation of the two-noded element matrix, Timoshenko beam theory is employed based on the exact cylindrical helix geometry. Non-cylindrical helix geometry is derived using modified curvatures of the geometry by means of the finite element interpolation. The nodal variables of the element are the displacement vector, the rotation vector, the force vector and the moment vector where are Frenet unit vectors. The problem of torsion can be reduced to a standard problem in the theory of potentials in 2D and the resulting Poisson?s equation is solved by finite elements in order to obtain the torsional rigidity of the arbitrary cross sections. In further sections, eqution of motion, Kinematic equations and constitutive equations, which are related with the dynamic analyses, were indicated.In following sections, the element matrix and mass matrix are defined. These matrices with sub-matrices were used in the calculation of finite element method. In this part, matrices were defined which included an element has two nodes with 2x12 degrees of freedom.For the arbitrary cross sections, the necessary shear coefficients are calculated explicitly, and used in the mixed finite element analysis. These shear coefficients are a group numerical value depending the geometry of cross-sections and the calculation has maximum %10 error margin.After the chapter related principals of calculations for torsional rigidity of non-circular cross-sections, equations and general specification of mixed finite element method were defined. The basic of this section is to defining the problem of determining the natural vibration frequencies of a structural system. According to literature, it could be reduced to the solution of a standard eigenvalue problem.The available theoretical and numerical solutions for analysis of cylindrical and conical helices with rectangular and square cross sections in the literature are solved and the results are verified. The dynamic analysis of non-cylindrical helices with the square box section and I shaped cross section are studied as a pioneering research.

Benzer Tezler

  1. Tükürük lekelerinde kart test yöntemiyle alfa amilaz enzim aktivitesinin tespit edilebilirliğinin incelenmesi

    Investigation of the determinabilitiy of alpha amylase enzyme activity by card test method in sali̇vary stai̇ns

    GÜLSÜM KADI

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Adli TıpMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Adli Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASEMİN BALCI

  2. Numerical investigation study for two designs of passive micromixers based on split and recombination concept

    Split ve rekombinasyon konseptine dayalı iki pasif mikromikser tasarımı için sayısal inceleme çalışması

    MONTHER RAFE JOMHA JOMHA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDAT YAYLA

  3. Osmanlı kumaş sanatında çintemani motifinin biçimsel evreleri

    The figural stages of cintemani motif in Ottoman fabric art

    DİLEK YURT

    Sanatta Yeterlik

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Güzel SanatlarDokuz Eylül Üniversitesi

    Tekstil ve Moda Tasarımı Ana Sanat Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FÜSUN ÖZPULAT

  4. Mikrokanallarda basınç düşümü, cidar kayma gerilmesi ve partikül fokuslanmasının sayısal olarak incelenmesi

    Numerical investigation of pressure drop, shear stress and particle focusing in microchannels

    UFUK DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN GÜNEŞ

  5. Konut binalarında tasarım parametreleri ile enerji tüketimi ilişkisi

    The relationship of design parametrics with energy consumptation in residences

    SEVAL SOYSAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    MimarlıkGazi Üniversitesi

    Mimarlık Bölümü

    PROF. DR. GÖNÜL UTKUTUĞ