Buckling and vibration analyses of unidirectional composite helical coil springs under compression
Tek doğrultulu kompozit helisel bası yaylarının burkulma ve titreşim analizleri
- Tez No: 343333
- Danışmanlar: PROF. DR. VEBİL YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Titreşim, Kompozit Yaylar, Helisel Yay, Transfer Matrisi, Burkulma, Vibration, Composite Springs, Helical Spring, Transfer Matrix, Buckling
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Klasik makina elemanları olarak silindirik veya silindirik olmayan ön yüklü yaylar, sıklıkla dinamik yüklere maruz kalırlar. Bu nedenle bunların statik, dinamik ve burkulma davranışlarının anlaşılması önemlidir. Son otuz yılda helisel yaylar konusunda çok sayıda araştırma yapılmasına rağmen, problemin karmaşıklığından dolayı izotropik ön yüklü helisel yaylar konusunda literatürde çok az sayıda çalışma mevcuttur. Üstelik ön yüklü kompozit helisel yaylar konusunda literatürde hiç bir çalışma bulunmamaktadır. Bu tezde, pratikte kullanılan kompozit ön yüklü helisel yayların titreşim ve burkulma gibi iki önemli konusu ele alınmıştır. Literatürde mevcut ön yük etkisini de içeren hareket denklemleri kompozit helisel yaylar için genişletilmiştir. Birinci mertebe teorisine dayanan rijitlik matrisi yöntemi kullanılmıştır. Eleman rijitlik matrisi tamamlayıcı fonksiyonlar ve taşıma matrisi yöntemlerine dayanılarak kesin olarak elde edilmiştir. Sayısal sonuçlar literatürdeki ön yüklü izotropik helisel yay sonuçları ile doğrulanmıştır. Sonuç olarak, bu tip yayların burkulma/titreşim problemlerinin formülasyonunda ön yük nedeni ile oluşan deformasyon sonrası yayın geometrik özelliklerinin doğru bir şekilde hesaplanması gerekli olduğundan, ön yüke maruz büyük helis açılı helisel yayların eksenel doğrultudaki yer değiştirmesi birinci Castigliano teoremi yardımı ile analitik olarak çözülmüştür.
Özet (Çeviri)
As a standard member of machines, springs with pre-load either cylindrical or non-cylindrical shaped are frequently subjected to dynamic loads. Hence it is important to understand their static, dynamic, and buckling behaviours. Although many investigations of helical springs were performed in the last three decades, Few studies on the buckling and vibration behaviour of isotropic helical springs subjected to an axial load may be found in the available literature due to the complexity in the formulation of the problem. Besides this, there is no study about the analysis of composite helical springs subjected to an axial force. In this thesis, two important phenomena namely the buckling and vibrational analysis of the most commonly used composite helical compression springs subjected to an axial force are studied. The existing governing equations which consider the pre-axial load effect in the literature will be extended to composite helical springs. Stiffness method is used based on the first order shear deformation theory. The element stiffness matrix is obtained exactly based on the both the complementary functions and the transfer matrix methods. Numerical results are verified by the benchmark studies for isotropic helical springs subjected to an axial force. It is concluded that, since the true geometrical properties after deformation due to the axial static load are required in the formulation to understand the buckling/vibration behaviour of such pre-loaded springs, closed-form solutions for the vertical tip deflection of those helical springs having large pitch angles are derived using the Castigliano?s first theorem.
Benzer Tezler
- Fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin statik, serbest titreşim ve burkulma analizleri için yüksek mertebeden bir sonlu eleman
A higher-order finite element for static, free vibration, and buckling analyses of functionally graded beams
MAHMUT İLTER HACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiBayburt Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHİTTİN TURAN
- Tabakalı kirişlerin statik, serbest titreşim ve burkulma analizleri için bir sonlu eleman modeli
A finite element model for static, free vibration and buckling analyses of laminated beams
MUHİTTİN TURAN
Doktora
Türkçe
2018
Mühendislik BilimleriKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN KAHYA
- Gözenekli iki doğrultulu fonksiyonel derecelendirilmiş kirişlerin statik, serbest titreşim ve burkulma analizleri için Ritz tabanlı analitik çözüm
Ritz-based analytical solution for static, free vibration, and buckling analyses of porous two-directional functionally graded beams
NURHAN TANRIVERDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiBayburt Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHİTTİN TURAN
- The design and optimization of multiscale hybrid nanocomposite structures for vibration and buckling behavior
Çok ölçekli hibrit nanokompozit yapıların titreşim ve burkulma davranışları için tasarımı ve optimizasyonu
OZAN AYAKDAŞ
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE SEÇİL ARTEM
DOÇ. DR. LEVENT AYDIN
- Free vibration, bending, and buckling analysis of carbon nanotube-reinforced composite beams using higher-order shear deformation theory
Yüksek mertebe kayma deformasyon teorisi kullanılarak karbon nanotüp takviyeli kompozit kirişlerin serbest titreşim, eğilme ve burkulma analizi
SERHAN KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ADIYAMAN