Geri Dön

Dynamic analysis of beam with breathing crack using finite element method

Açılıp kapanan çatlaklı kirişlerin sonlu eleman yöntemi kullanılarak dinamik analizi

  1. Tez No: 474912
  2. Yazar: BERKAY ÖZKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ SUAT KADIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2002

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekanizma Tekniği ve Makine Dinamiği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEDAT KARADAĞ

  2. 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

    Türkçe

    2022

    İnşaat MühendisliğiAdıyaman Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN GÜNAYDIN

  3. 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

    Türkçe

    2012

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU