Geri Dön

Vibration response prediction methodologies for coupled structures

Bağlanmış yapılar için titreşim tepki öngörüsü yöntembilimi

PDF İndir

  1. Tez No: 397235
  2. Yazar: HAKAN UÇAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATMA İPEK BAŞDOĞAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Kompleks yapılar genellikle rijit veya elastik bağlantı elemanları ile birbirlerine bağlanmış birçok alt sistemlerden oluşmaktadır. Otomotiv, hava ve deniz taşıtları gibi kompleks yapılarda titreşim tepkisinin öngörülmesi dizayn optimizasyonu ve ekipman seçimi açısından önemli bir mühendislik konusudur. Bu gereksinim dikkate alınarak bu tezde rijit ve elastik bağlı yapılar için bağlantı rijitlik metodu, iletilebilirlik matris metodu, matris tersine çevirme metodu gibi titreşim tepki öngörüsü (TTÖ) metotları sunulmuştur. Bahse konu metotlar arasından, en çok matris tersine çevirme metoduna odaklanılmıştır. Matris tersine çevirme metodu, tersi alınan frekans tepki fonksiyonları (FTF) matrisi ve titreşim tepki vektöründen oluşmaktadır. Matris tersine çevirme metoduna ilişkin deneysel ve nümerik çalışmalar yapılmıştır. Öncelikle, rijit bağlı düzlemsel yapılar ele alınmış ve benzetik matris tersine çevirme metodunu içeren TTÖ teknikleri tekil değer ayrışması (TDA) ile birlikte uygulanmıştır. Sonuçları iyileştirmek amacıyla Tikhonov düzenleme teknikleri ile doğrulama fonksiyonlarının etkisi incelenmiştir. İkinci çalışma olarak, doğrudan matris tersine çevirme metodu ve bağıl etkiler dikkate alınarak iki rijit link ile bağlanmış bir yapı üzerinde TTÖ çalışması yapılmıştır. Bu çalışma için, benzetik ve doğrudan matris tersine çevirme metotlarının sonuçları mukayese edilmiştir. Ayrıca, kütle etkisi ve sinyalde gürültü gibi ölçüm hatalarının sonuçlara olan etkisi aynı yapı üzerinden nümerik bir çalışma ile gösterilmiştir. Son olarak, titreşim kaynakları kaidelerine genellikle lastik sönümleyiciler ile bağlandığından, elastik bağlı yapılar dikkate alınmıştır. Öngörü sonuçlarını iyileştimek amacıyla nümerik ve deneysel verileri entegre eden bir hibrid TTÖ metodu önerilmiştir. Lastik bağlı yapıda hibrid metodu uygulamak için, lastik sönümleyicilerin hiperelastik ve viskoelastik davranışı incelenmiş ve nümerik model ve simulasyon algoritması sunulmuştur. Doğru bir nümerik modelin oluşturulması ve kuvvet belirleme noktarının seçilmesi gibi konular da ele alınmıştır. Kuvvet belirleme noktaları, FTF matrisinin tüm frekans aralığını içeren ortalama kondüsyon numarasına bağlı bir metrik ile seçilmiştir. Önerilen metodun etkinliği, öngörü ve ölçüm sonuçlarının mukayese edilmesi ile gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Complex structures are usually composed of various subsystems coupled by several rigid or elastic couplings. Prediction of the vibration response at these complex structures such as aerospace, marine and automotive vehicles is an important engineering issue in terms of design optimization and component selection. Considering this demand, this dissertation presents the vibration response prediction (VRP) methodologies such as mount stiffness method, transmissibility matrix method, matrix pseudo and direct inversion methods for the structures coupled with rigid and elastic couplings. Among the presented VRP methodologies, most consideration is given to the matrix inversion methods which involve an inverted frequency response function (FRF) matrix and a vector of vibration responses. In accordance with the matrix inversion methods, experimental and numerical case studies are conducted. At first, a rigidly coupled planar structure is considered and VRP methodology based on the matrix pseudo inversion method is applied along with singular value decomposition (SVD). Tikhonov regularization with the cross validation functions is investigated for improving the prediction results. Secondly, direct inversion method is applied for a structure coupled with two rigid links considering the cross-coupling effects. Results of the pseudo and direct inversion methods are compared for the case study presented. Effects of the measurement errors such as mass loading and existing noise on the prediction results are also demonstrated with the same structure. Finally, the structures connected with the elastic mounts are discussed since vibratory sources are usually connected to the supporting structures via rubber mounts. A hybrid methodology that incorporates the numerical model with the experimental measurement results is proposed to improve the predicted vibration response. In order to perform the hybrid VRP methodology for the rubber linked structure, hyperelastic and viscoelastic behavior of the rubber mounts are included within the numerical model and a simulation algorithm is developed. Considerations of this method such as the generation of an accurate numeric model and selection of the force identification points are also discussed. Force identification points are selected based on a metric that is composed of average condition number of the FRF matrix across the whole frequency of interest. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by comparing the predicted results with the measured vibration responses.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    39336

    Yapı sistemlerinin karekteristik parametrelerinin tanımlanması

    Identification of the characteristic parameters of structural systems

    BARLAS ÖZDEN ÇAĞLAYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. ERDOĞAN UZGİDER

  2. Tez No

    119512

    Effect of some rock mass properties on blasting induced ground vibration wave characteristics at Orhaneli surface coal mine

    Orhaneli açık kömür madenindeki patlatmalardan kaynaklanan yer sarsıntısı dalga karakteristikleri üzerinde bazı kaya kütle özelliklerinin etkisi

    GÜZİN GÜLSEV UYAR ALDAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. H. AYDIN BİLGİN

  3. Tez No

    723965

    Basamak patlatmasında tasarım parametrelerinin patlatma verimliliği ve çevresel etki açısından değerlendirilmesi

    Evaluation of design parameters in bench blasting in terms of blast efficiency and environmental effect

    ÖZGE AKYILDIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TÜRKER HÜDAVERDİ

  4. Tez No

    848957

    Power system fault identification and classification in fuel cells via artificial neural network

    Yakıt hücrelerinde yapay sinir ağı kullanılarak güç sistemi arıza tespiti ve sınıflandırması

    RAFAH HUSSEIN ALZURFI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAT ŞEKER

  5. Tez No

    445031

    Model based optimal longitudinal vehicle control

    Model bazlı optimal doğrusal araç kontrolü

    MURAT ÖTKÜR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL MURAT EREKE

    DR. ORHAN ATABAY

Geri Dön