Shape and topology optimization of inertial amplification induced phononic band gap structures
Atalet artırımı yöntemi ile elde edilen fonon bant aralığı gösteren yapılardaki şekil ve topoloji eniyilemesi çalışmaları
- Tez No: 503319
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇETİN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Atalet artırımı, düşük frekans bölgelerinde yer alan titreşim durdurma bantlarının elde edilebildiği yeni bir fonon bant aralığı oluşturma yöntemidir. Bu yeniliğin mühendislik uygulamaları açısından önemi, fonon bant aralığı gösteren yapıların, düşük frekans bölgelerinde pasif titreşim yalıtıcıları olarak kullanılabilmesinden kaynaklanmaktadır. Bu tezde araştırma, özellikle yapısal eniyilemeler neticesinde titreşim durdurma bantlarının genişliği ve derinliğinde elde edilen gelişmelere odaklanmıştır. Bu amaçla, esnek bağlantılı bir atalet artırımı mekanizmasında, boyut, şekil ve topoloji eniyilemesi çalışmaları yürütülmüş, ardından, bu esnek bağlantılı birim hücre mekanizmaları ile bir ve iki boyutlu periyodik yapılar oluşturulmuştur. Ardından bu periyodik yapılar vasıtasıyla, düşük frekans bölgelerinde yer alan geniş bant aralıklarında titreşim iletiminin engellendiği gösterilmiştir. Bu eserde, analitik ve sayısal çalışmalar sunulmuş, daha da önemlisi, elde edilen sonuçların deneysel doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Bunların dışında, başlangıçta araştırma hedefleri arasında olmamasına rağmen, tez süresince gerçekleştirilen topoloji eniyilemesi çalışmaları neticesinde, birinci doğal frekanslarının maksimize edildiği topolojik olarak eniyilenmiş yapıların bulunmasını sağlayan yeni ve hızlı bir algoritma geliştirilmiştir. Son olarak, topoloji eniyilemesi üzerine kapsamlı bir inceleme ve açık problem formulasyonları sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Inertial amplification is a novel phononic band gap generation method in which wide vibration stop bands can be obtained at low frequency regions. The engineering importance for this novelty comes from the fact that the phononic band gap structures can be utilized as passive vibration isolators for the low frequency range. In this thesis, primarily the research is focused on the improvements achieved on stop band widths and depths via employment of structural optimization tools. To that end, size, shape and topology optimization studies are conducted on a compliant inertial amplification mechanism, then with these compliant unit cell mechanisms, one and two dimensional periodic structures are formed. Consequently, by means of these periodic structures, it is demonstrated that the vibration transmission is inhibited for wide ranges at low frequencies. The work comprises analytical and numerical studies and more importantly experimental validation of the results. Moreover, topology optimization studies performed during the thesis lead to the development of a new fast topology optimization algorithm to obtain structures with maximized fundamental frequency, though this was not originally among the research objectives. Finally, explicit problem formulations and a comprehensive review on topology optimization are also presented.
Benzer Tezler
- Elektrik motoru seçim kriterleri ve kontrol organına bir limiter konulmuş motorun optimal parametrelerinin simpleks metodu ile tayini
Başlık çevirisi yok
VOLKAN ÇAKMAKÇI
- Use of genetic algorithms in size shape and topology optimization of space trusses
Genetik algoritmaların uzay kafes sistemlerinin eşzamanlı kesit alanı şekil ve topoloji optimizasyonunda kullanımı
MEVLÜT KAHRAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUAT ERBATUR
- Kafes sistemlerin eşzamanlı boyut, şekil ve topoloji optimizasyonunda bir vekil model olarak yapay sinir ağları
Artificial neural networks as a surrogate model in simultaneous size, shape and topology optimization of trusses
TOLGA AÇIKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZBAŞARAN
- Use of evolution strategies in optimum structural design
Evrimsel stratejilerin optimum yapı tasarımında kullanımı
ALİ FAİK ULUSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUAT ERBATUR
- Topoloji optimizasyonu tekniği kullanılarak taşıt park fren kol mekanizmasının tasarım ve analizi
Design and analysis of vehicle parking brake lever mechanism using topology optimization technique
MEHMET KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTarsus Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA KAHRAMAN