Geri Dön

Paletli zırhlı araçlarda titreşimin sistem mühendisliği yaklaşımı ile rafine edilmesi

Vibration refinement of tracked armoured vehicles with a systems engineering approach

  1. Tez No: 463900
  2. Yazar: UFUK AYBAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NACİ ZAFER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 90

Özet

Zırhlı Paletli Araç (ZPA)'larda karşılaşılan zemin kaynaklı titreşimler tekerlekli araçlara kıyasla daha yüksek seviyededir. ZPA'da oluşan titreşim kuvvetleri temel olarak güç grubu ve palet askı sistemi (hareketli paletler, cer dişlileri, taşıyıcı tekerleri ve istikamet makarasını içeren) tarafından üretilir. Paletli aracın gövde yapısı bu titreşim kuvvetlerini, gövde yapısına mekanik olarak bağlanan diğer alt sistemlere iletir. Bu kuvvetler nedeni ile oluşan titreşimlerin gövde ve mekanik bileşenler üzerinden silah sistemlerine belli bir oranda aktarılması, silah sistemlerinin kontrolünü zorlaştırmakta ve hareket halinde İlk Atışta Vuruş İhtimalini (İAVİ) düşürmektedir. Ayrıca bu titreşimler mürettebat sağlığını olumsuz yönde etkiler ve alt sitemlerde oluşan hata/arıza sayısının artışına yol açar. Bu çalışmada, deneysel ve nümerik (Sonlu Elemanlar Metodu: FEM) titreşim analizlerine dayalı olarak bir ZPA gövde yapısının iyileştirilmesi ele alınmıştır. Araç titreşim karakteristiğinin belirlenmesi için, prototip araç gövde yapısı üzerinde belirlenen çeşitli konumlardan üç asal eksende ivme verileri toplanmıştır. Takiben, aracın FEM ile modeli oluşturulmuş ve Frekans Cevabı Fonksiyonu hesaplanmıştır. Daha sonra, ivme değerleri ve araca ait (sonlu elemanlar modeli kullanılarak elde edilen) frekans cevabı fonksiyonu kullanılarak, cer dişlisinden gövde yapısına etki eden kuvvetler belirlenmiştir. Hesaplanan bu kuvvetlerin sonlu elemanlar modeline uygulanmasıyla da (modal analizle) elde edilen nümerik ivme değerleri ile gerçek test ivme verileri kıyaslanarak aralarında korelasyon sağlandığı gösterilmiştir. Böylece, sonlu elemanlar modelinin gerçek ZPA prototipine ait davranışı makul doğrulukta öngörebilir olduğu saptanmıştır. Çalışmanın son aşamasında, iyileştirilmiş (optimize edilmiş) gövde yapısı modeli geliştirilmesi üzerinde durulmuştur. Bunun için, gerçek prototip üzerine etki eden ve daha önce nümerik yolla hesaplanmış olan kuvvetler iyileştirilmiş ZPA gövde yapısına uygulanmış, böylece araç titreşim karakteristiğinde iyileştirilme sağlandığı gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Ground-based vibrations encountered in Armored Tracked Vehicles (ATV) are comparatively higher than than those in wheeled vehicles. The main sources of vibration forces in ATVs are powerpack and the running gear system (inclusive of the moving tracks, sprockets, idler wheels and the support rollers). The hull structure of the tracked vehicle transmits theese vibration forces to the other sub-systems mechanically connected to the hull structure. The transfer of vibrations caused by these forces to the weapon systems through the body and mechanical components makes it difficult to control the weapon systems and reduce first round hit probability on the move. In addition, these vibrations adversely affect the health of crew members, and result in an increase of the number of faults/failures in sub-systems. This work is concerned with the design optimization of an ATV hull structure based on experimental and numerical (Finite Element Method: FEM) vibration analysis. In order to study the vehicle's vibration characteristics, three principal axial acceleration data were collected from various positions on the prototype vehicle structure. Next, the vehicle was modeled by the FEM and the frequency response function calculated. Subsequently, the forces acting on the body structure from the sprocet were determined using the acceleration data and the frequency response function (obtained using the FEM). The numerical acceleration values obtained by applying these forces to the finite element model (thorough modal analysis) were then compared with real test acceleration data to show cross correlation. Thus, the finite element model was shown to be able to predict the behaviour of the actual ATV prototype in a reasonable accuracy. The last phase of the work presents the development of an improved (optimized) body structure model. To this aim, forces acting on the actual prototype that were previously numerically calculated were applied to the improved ATV body structure, and imrovements in the vehicle's vibration characteristics were thus shown.

Benzer Tezler

  1. Tekerlekli zırhlı aracın doğrusal matris eşitsizlikleri tabanlı H-sonsuz kontrolör ile aktif titreşim kontrolü

    Active vibration control of wheeled armoured vehicle with H-infinity controller based on linear matrix inequalities

    MUHAMMED FATİH ÇAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MERAL BAYRAKTAR

    DOÇ. DR. HAKAN YAZICI

  2. Palet sisteminin sonlu elemanlar metodu ile mukavemet analizinin yapılması ve optimizasyonu

    Analysis of track system with finite element method and shape optimization

    İLKER CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU

  3. İnsansız kara araçlarının ve alt sistemlerinin mekanik tasarımı ve optimizasyonu

    Mechanical design and optimization of unmanned ground vehicles and subsystems

    BUĞRAHAN KORKMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Endüstri Ürünleri TasarımıYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAT DİKMEN

  4. Savunma sanayii ile ticari sektör arasındaki teknoloji transferinin Türk askeri kara araçlarında analiz edilmesi

    The analyse of the technology transfer between the commercial industry and defence industry at Turkish military land vehicles

    ABDUSSAMET TAHA FAİDECİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR KÖKALAN

    DR. MUSTAFA MURAT ZENGER

  5. Paletli zırhlı bir askeri araçta gövde üzerine monte edilmiş mekanik bir elemanın titreşim kaynaklı yorulma hasarının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

    Vibration induced fatigue damage analysis of a mechanical component installed on an armored tracked vehicle using finite element method

    ÖMER FARUK DEMİRKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KENAN TÜFEKCİ