Geri Dön

Formulation of a beam finite element for micro beams

Mikro kiriş sonlu elemanı formüle edilmesi

  1. Tez No: 505742
  2. Yazar: YÜCEL PEHLİVANOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ SUAT KADIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  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: 131

Özet

Bu çalışmada, mikro kirişlerin, boyuta bağlı statik ve dinamik davranışlarını analiz etmek için, Euler-Bernoulli kiriş tipinde bir mikro kiriş sonlu elemanı elde edilmiştir. Bu yeni eleman modifiye edilmiş kuvvet çifti gerilmesi teorisi üzerine temellenmiştir. Kiriş için denklemler ve sınır şartları türetilmiş olup konvansiyonel Galerkin Tekniği kullanılarak sonlu eleman formüle edilmiştir. Eleman matrisleri içerisindeki boyut etkisi parametresi sıfır olarak alınırsa, bu yeni model, klasik Euler-Bernoulli kiriş elemanına indirgenebilir. Bu sonlu eleman kullanılarak, farklı sınır şartları için statik ve serbest titreşim analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, literatürdeki analitik, numerik ve benzer sonlu eleman temelli çalışmalardan elde edilen sonuçlar ile kıyaslamış olup oldukça iyi örtüşmektedir. Bu elamanın olası kullanım alanlarını göstermek için iki özel durum incelemesi yapılmıştır. Bunlardan biri mikro dişli çarklar için diş direngenliğinin hesaplanmasıdır. Bu incelemeden elde edilen sonuçlar boyutun diş direngenliği üzerinde kuvvetli bir etkisi olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

This study presents an Euler Bernoulli type micro-beam finite element for analyzing the size-dependent static and dynamic behavior of micro beams. The new element is based on Modified Couple Stress Theory (MCST). The governing equations of motion and the boundary conditions for the beam are derived and the conventional Galerkin technique is employed to formulate the finite element. The new element can be reduced to Classical Euler-Bernoulli beam element if the size-effect parameter in the element matrices is taken as zero. Using this finite element, static and free vibration analyses are carried out for different boundary conditions. The results are compared with analytical, numerical and similar finite element method based results in the literature and it is found that they are in good agreement. Two case studies are done to demonstrate possible uses of this beam finite element. One of the case studies pertains to the calculation of mesh stiffness of micro gears. This case study shows that there is a strong size effect for the mesh stiffness.

Benzer Tezler

  1. Fonksiyonel derecelendirilmiş mikro yapı elemanlarının karışık sonlu elemanlar yöntemi ile statik ve dinamik analizi

    Static and dynamic analysis of functionally graded microstructure elements with mixed finite element method

    ALİ MERCAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÇAĞRI MOLLAMAHMUTOĞLU

  2. Nanoteknolojide yerel olmayan çubuk teorisinin statik ve dinamik problemleri

    Static and dynamic problems of nonlocal beam theory in nanotechnology

    OLCAY OLDAÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ

  3. Nanoteknolojide eğri eksenli çubukların düzlem dışı davranışları için bir sonlu eleman formülasyonu

    A finite element formulation for out of plane behavior of curved beams in nanotechnology

    HİLAL KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ

  4. Frequency-selective remote actuation via continuous beam spans

    Sürekli kiriş dizileri yardımıyla frekans-seçici uzaktan tahrik

    JABER SALAMAT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN

  5. A composite frame\joint super element for structures strengthened by externally bonded steel\FRP plates

    Çelik-karbon plakalar ile güçlendirilmiş yapısal sistemler için bir tabakalı kompozit çerçeve\düğüm süper elemanı

    YALÇIN KAYMAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR POLAT