Development of bolted flange design tool based on finite element analysis and artificial neural network
Civatalı flanş tasarım aracının sonlu elemanlar analizi ve yapay sinir ağı ile geliştirilmesi
- Tez No: 416369
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Uçak motoru tasarımlarda sıkça kullanılmakta olan cıvatalı flanş bağlantılarında yapısal bütünlüğün korunması ve ağırlığın azaltılması, yapısal analizlerin sonuçlarına dayanarak tasarım değişkenlerinin en uygun birleşimi seçilerek sağlanır. Civatalı flanş bağlantılarında, cıvata boyutu, cıvata sayısı, cıvata pozisyonu, kılıf kalınlığı, flanş kalınlığı, cıvata önyüklemesi ve eksenel dış kuvvet kritik tasarım değişkenleridir. Teorik analiz ve sonlu elemanlar analizi cıvatalı flanş bağlantılarının yapısal analizlerinde kullanılan iki temel analiz yöntemidir. Teorik yaklaşım geometrinin basitleştirilmesini gerektirir ve genellikle gereğinden fazla emniyetli sonuç verir. Öte yandan sonlu elemanlar analizi daha doğru sonuçlar verir, fakat daha uzun hesaplama süresi gerektirir. Bu çalışmada, cıvatalı flanş bağlantılarının tekrarlı analizlerine yönelik geliştirilmiş olan yöntem, on binden fazla doğrusal olmayan, kontak içeren sonlu elemanlar analiz sonucunun oluşturduğu yapay sinir ağını kullanır. Bu tasarım aracında, yapısal analizleri içeren veri tabanı, parametrik değişkenlerin birbirleri ile kombine edilmesiyle oluşur. Parametrik değişkenlerin her birinin girdi sayısı, parametre korelasyonu çalışması ile parametrelerin etkisi değerlendirilerek belirlenir. Bu çalışmanın devamında, geliştirilen tasarım aracı sonlu elemanlar analizi yöntemi ve ESDU teorik yaklaşımıyla karşılaştırılır.
Özet (Çeviri)
In bolted flange connections, commonly utilized in aircraft engine designs, structural integrity and minimization of the weight are achieved by the optimum combination of the design parameters utilizing the outcome of many structural analyses. Bolt size, number of bolts, bolt locations, casing thickness, flange thickness, bolt preload, and axial external force are some of the critical design parameters in bolted flange connections. Theoretical analysis and finite element analysis (FEA) are two main approaches to perform the structural analysis of the bolted flange connection. Theoretical approaches require the simplification of the geometry and are generally over safe. In contrast, finite element analysis is more reliable but at the cost of high computational power. In this work, the methodology developed for the iterative analyses of bolted flange utilizes artificial neural network approximation of FEA database formed with more than ten thousands of non-linear analyses involving contact. In the design tool, the structural analysis database is created by combining parametric variables by each other. The number of intervals for each variable in the upper and lower range of the variables has been determined with the parameters correlation study in which the significance of parameters are evaluated. As a follow-up study, the design tool is compared with FEA and the theoretical approach of ESDU.
Benzer Tezler
- Development of artificial neural network based design tool for aircraft engine bolted flange connection subject to combined axial and moment load
Eksenel ve moment yükü altındaki flanşlar için yapay sinir ağına dayalı cıvatalı flanş tasarım aracı geliştirilmesi
TAHİR VOLKAN SANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Yüksek basınçlı sistemlerde civata üzerindeki gerilmenin burç boyuna göre analizi ve optimum burç boyunun tespit edilmesi
Analyze stress on the bolt in high pressure systems according to bushing size and decide the right bushing size for the system
SİNEM ÇEVİKALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT TEMİZ
- Silindirik gövdeleri birleştirmede kullanılan cıvataların sayısının, boyutunun ve flanş geometrisinin eniyilemesi için tasarım aracı oluşturulması ve analizle doğrulaması
Development and analytical validation of a design tool for optimizing the number, size and flange geometry of bolts used to assemble cylindrical bodies
ZEKERİYA BUĞRA KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM ACAR
- Depreme dayanıklı çelik çerçevelerde hasar alan veya almayan yüksek enerji tüketen moment birleşimlerinin geliştirilmesi
Development of damaged or non-damaged high energy dissipative moment connections in seismic resistant steel frames
ORKUN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN BEKİROĞLU
- Kaynaklı çelik yapıların DIN 18800 ve ANSI AWS D1.1'e göre tasarımı
Design of welded connections
HAKAN KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHADDİN ANIK