Mechanical energy absorbtion using tube inversion
Boru çevrimi ile mekanik enerji yutumu
- Tez No: 56741
- Danışmanlar: PROF. DR. R. ORHAN YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Boru Çevrimi, Enerji Tutucu VI, Kinetik enerji, Mekanik enerji, Sonlu elemanlar yöntemi, Tube Inversion, Invertube, Energy Absorber IV, Tube inversion, Kinetic energy, Mechanical energy, Finite element method
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET BORU ÇEVRİMİ İLE MEKANİK ENERJİ YUTUMU ÇOLAKO?LU, AH Mürteza Doktora, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. R. Orhan YILDIRIM Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Metin AKKÖK Eylül 1996, 139 Sayfa Büyük miktarlardaki kinetik enerjileri kontrol edilebilir şekilde ve önceden belirlenmiş hızlarda yutabilecek metal kabuk yapıların tasarım ve geliştirilmesi son yıllarda mühendislerin dikkatini çekmektedir. İnce et kalınlıklı sünek metal boruların içlerinin dışarı veya dışlarının içeri çevrilmesini içeren boru çevrimi, enerji yutan bu tür yapılardan biridir. Kalıp kullanılmadan yapılan ve bir tarafı uygun biçimde şekillendirilerek halkasal sabitleyici ile tutulan borunun diğer ucunun basılması ile yapılan çevrime serbest çevrim denmektedir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, serbest boru çevriminin analitik modeli geliştirilmiştir. Rijit, germimle sertleşen malzeme varsayımı kullanılırken; kalıcı şekil değişikliği sırasında, borudaki et kalınlığı değişiklikleri de hesaba katılmıştır. Tresca akma şartı, Baucshinger etkisi ve ilintili akma koşullan uygulanmıştır. Germim hızının etkisi de incelenerek statik yükleme için çıkarılan model darbe ile boru çevrimi için geliştirilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, serbest boru çevriminin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi yapılmıştır. ModellemedeABAQUS (Versiyon 5.4) kullanılmıştır. Bora çevrimi 3-boyutlu bir metal şekillendirme işlemi olmasına karşın, şekil değişikliğinin eksenel simetrik olması nedeniyle, problem 2-boyuta indirgenebilmektedir. SAX1 (eksenel simetrik, 2-düğümlü lineer kabuk eleman) ve CAX4R (eksenel simetrik, 4-düğümlü bi-lineer katı eleman) elemanlar kullamlarak iki farklı ağ analiz edilmiştir. Elastik, Mises akma şartına uyan ve izotropik sertleşen malzeme varsayımı yapılmıştır. Çalışmanın son kısmında ise deneysel çalışma yapılmıştır. Önceden şekillendirilmiş borular, özel olarak tasarlanıp imal edilmiş bağlama düzeni kullanılarak çevrilmişlerdir. Sabit yük altodaki boru çevrimleri, yer değişim kontrollü universal bir test cihazında yapılmıştır. 10 m/s çarpma hızına kadar olan darbe testleri ise 94 kg kütleli serbest düşme çekici ile yapılmıştır. Testlerde soğuk çekilmiş yumuşak çelikten (BS 3602-CFS 360) imal edilmiş dikişsiz borular kulanılmıştır. Boruların dış çapı 50.8 mm, et kalınlığı 1.6 mm ve uzunluğu 203.2 mm'dir. Sonuç bölümünde, analitik ve sonlu elemanlar yöntemleri kullanılarak elde edilen kuramsal değerlerin deneysel bulgularla karşılaştırılması yapılmış ve mantıksal bir uyum içerisinde oldukları görülmüştür.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MECHANICAL ENERGY ABSORPTION USING TUBE INVERSION ÇOLAKO?LU, Ali Mürteza Ph. D., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. R. Orhan YILDIRIM Co-Supervisor: Prof. Dr. Metin AKKÖK September 1996, 139 Pages The design and development of metal shell structures whichIn the second part of the study, finite element method is employed to investigate the free external tube inversion. The simulation is performed on a using ABAQUS (Version 5.4) finite element program package. Although the inversion is 3-D metal forming process, it is reduced to 2-D problem since the deformation of the tube is axisymmetric. Two different meshes are generated using SAX1 (2-D axisymmetric linear shell element) and CAX4R (2- D axisymmetric bilinear solid element) elements. Both quasi-static and impact loading models are developed. Elastic, Mises yield and isotropic hardening material model is assumed. In the last part of the study an experimental work is done. Pre formed tubes are inverted using a specially designed and manufactured inversion fixture. Quasi-static tests are done using a displacement controlled universal testing machine. The impact tests up to 10 m/s are done on a 94 kg drop weight apparatus. In the tests cold drawn seamless mild steel tubes (BS 3602-CFS 360) with 50.8 mm outside diameter, 1.6 mm wall thickness and 203.2 mm length are used. At the end, the analytical and finite element predictions are compared with the experimental results and the agreement is seen to be a reasonable.
Benzer Tezler
- Vakum tüplü güneş kollektörlerinin absorpsiyonlu soğutma için kullanılabilme potansiyelinin araştırılması
Investigation of evacuated tube solar collectors' capacity for absorption cooling
AHMED DÜZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUFALİ KARA
- Yeni tip güneş kolektörlerinin absorpsiyonlu soğutma sisteminde kullanılabilirliğinin araştırılması
An investigation into usability of new type of solar collector in absorption cooling systems
KEVSER BİRİNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
EnerjiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ABDULVAHAP YİĞİT
- Doğrudan ateşlemeli, kanatlı borulu ısı değiştiricinin modellenmesi
Modelling of a direct fired, finned tube heat exchanger
MUHAMMED OĞUZHAN ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İ. YALÇIN URALCAN
- Processing and characterization of high performance piping materials for geothermal applications
Jeotermal uygulamalar için yüksek performanslı boru malzemelerinin prosesi ve karakterizasyonu
MURAT TOĞULGA
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. METİN TANOĞLU
YRD. DOÇ. DR. GÜLDEN GÜNERHAN
- Havalı kollektörle ısıtma ve ekserji analizi
Heating with the solar air collector and its exergy analysis
MUSTAFA ALTUNBAŞ