Dynamic analysis of beam with breathing crack using finite element method
Açılıp kapanan çatlaklı kirişlerin sonlu eleman yöntemi kullanılarak dinamik analizi
- Tez No: 474912
- Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ SUAT KADIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Açılıp kapanan çatlaklı kirişlerin doğrusal olmayan dinamik karakterleri sonlu eleman yöntemi ile analiz edilebilir. Bu tezin iki temel amacı vardır: (1) sonlu eleman analiz yöneteninin, titreyen yapılarda çatlak tespit edebilme kabiliyetini belirlemek (2) çatlak pozisyonunun, çatlak derinliğinin, tahrik etme frekansının, tahrik etme pozisyonunun, tahrik genliğinin ve sınır şartlarının çatlaktan kaynaklanan belirtiler üzerindeki etkisini belirlemek. Dinamik yükleme altındaki kare kesit alanına sahip kiriş, iki boyutlu sonlu eleman yaklaşımı kullanılarak modellenmiştir. Çatlak yüzeylerinin iç içe geçmesinin engellenmesi amacıyla, sürtünmesiz kontak modeli kullanılmıştır. Algılayıcı konumlarından, ivme ve yer değiştirme verisi, zaman düzleminde toplanmıştır. Elde edilen sonuçlara dayanarak, sonlu eleman analiz yönteminin, çatlak tespiti konusundaki yetkinliği, düşük ve yüksek harmoniklerin varlığı ile kanıtlanmıştır. Toplanan titreşim verisinde, çatlaklı kirişlerden alınan verilerin, çatlaksız kirişten alınandan oldukça farklılaştığı gözlemlenmiştir. Çatlak derinliği ve pozisyonunun, titreşim verisi üzerindeki etkisi kullanılarak, hasar miktarı hakkında yorum yapılabilmektedir. Çatlaklı kirişleri birinci eğilme frekansında tahrik etmenin, frekans düzleminden hasar tespitini daha kolay hale getirdiği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Non-linear dynamic characteristics of a beam with a breathing crack are investigated using finite element method. This thesis has two main objectives: (1) to obtain a foresight for the vibration based crack detection by using finite element method (2) to investigate the effects of crack location, crack depth, excitation frequency, excitation amplitude and boundary conditions on the indications of crack presence. Two dimensional finite element approach is used to model a square cross sectional beam subjected to dynamic loading. Frictionless contact is introduced to avoid any penetration between the crack faces. Time histories and Fourier spectra are obtained for nodal acceleration at specified sensor locations on the beam. On the basis of the results of this research, the capability of finite element method on the crack detection is evidenced by the generation of sub- and higher-harmonics in the Fourier spectra. Both time and frequency domain responses deviate considerably from vibration response of an intact beam. The depth and position of the crack change the amplitude of the harmonics, which can be interpreted as an indicator on the severity of the damage. Furthermore, exciting the beam with frequency of first natural mode of the beam, makes the harmonics more detectable on the frequency domain.
Benzer Tezler
- Eksenel yük altındaki çeşitli çatlaklı ve yay ekli kirişlerde titreşimlerin analizi
Vibration analysis of generally cracked beams with springs and masses and axial load
KAAN ALTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekanizma Tekniği ve Makine Dinamiği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT KARADAĞ
- Atık pet ve lif katkıların betonun mekanik özellikleri ile çatlak oluşumu üzerine etkisinin incelenmesi
Examination of the effect of waste pet and fiber additives on mechanical properties and crack formation of concrete
MUSTAFA TOPALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiAdıyaman Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN GÜNAYDIN
- Sismik yükler etkisindeki silindirik tanklarda mod süperpozisyonu yönetimi ile sıvı yapı etkileşimi problemlerinin çözümü
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA SAATÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Mühendisliği Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTAÇ ERGÜVEN
- Modal analiz yöntemi ile kat kuvvetleri hesabına kolonlarındaki normal kuvvetin etkisi
Başlık çevirisi yok
HADİ KARAPOLAT
- Bir raylı taşıt bogisinin sonlu elemanlar yöntemiyle yorulma analizi
Fatigue analysis of a railway vehicle's bogie with finite element method
SUAT SABIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU