Titreşim izolatörü tasarımı ve sonlu elemanlar ile analizi
Design of vibration isolator and finite element analysis
- Tez No: 641894
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT TOLGA ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Titreşim hareketleri mekanik sistemlerde oldukça etkilidir. Dinamik yükler sayesinde ortaya çıkan zorlanmış titreşimler, mekanik yapılarda yorulma ve çatlak sebepli kopmalara veya plastik şekil değiştirmelere sebep olabilmektedir. Bunun önüne geçebilmek için titreşimi iletmek veya sönümlemek için farklı prensiplere sahip yapılar tasarlanmıştır. Sönüm etkisi ile maruz kalınan enerji başka formlara dönüştürülerek sistemin etkilemesi engellenir. Sistemin enerjisi Coulomb veya viskoz sürtünme ile ısıya dönüştürülerek sönümlenebilir. İzolatörler ise farklı prensiplere dayanarak mekanik titreşimlerin yıkıcı etkilerini engellerler. İzolatörler genellikle sistemdeki titreşim kaynağının istenilen kısımlara ulaşmasını engellemektedir. Örneğin içten yanmalı motor, çamaşır makinesi veya optik odaklama sistemleri gibi uygulamalarda izolatörler kullanılmaktadır. Yapılan tez çalışmada muhtelif elektronik malzemelerin uçaklar içerisindeki titreşime maruz kalarak hasara uğramasını engellemek için bir tasarım ortaya konulmuştur. Tasarım içerisinde kauçuk malzemenin yaşlanma veya çevresel şartlardan etkilerinden kaçınılması için bakır kullanılmıştır. Bakır hiperelastik etkileri sağlayamayacağı için bu problemde Statik Yüksek Dinamik Düşük Katılık kavramı kullanılmıştır. Bu kavram içerisinde yaylar kritik önem taşıdığı için geometrik boyutların etkileri incelenmiştir. Hali hazırdaki modeller ile analiz yöntemleri teyit edilmiştir. Farklı kesitlere sahip seçenekler arasından bu etkilere göre seçimler yapılarak tasarım ortaya konulmuştur. Ortaya çıkan tasarım ise örnek bir yük ile gelişi-güzel titreşimlere maruz bırakılarak test edilmiştir. Bu analizler gerçekleştirilirken sonlu eleman analizi yaklaşımı ve ANSYS programı kullanılmıştır. Tasarım aşamasında ise PTC Creo 3.0 programından faydalanılmıştır. Çalışma sonucunda lineer elemanlar kullanılarak, Statik Yüksek Dinamik Düşük Katılık kavramı sayesinde daha yüksek performanslı izolatör tasarımı yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Vibration movements are very effective in mechanical systems. Forced vibrations caused by dynamic loads can cause fatigue and crack ruptures or plastic deformations in mechanical structures. To prevent this, structures with different principles are designed to transmit or dampen vibration. The energy exposed by the damping effect is transformed into other forms to prevent the system from affecting. The energy of the system can be dampened by converting it into heat by Coulomb or viscous friction. Insulators, on the other hand, prevent the destructive effects of mechanical vibrations based on different principles. Insulators generally prevent the vibration source in the system from reaching the desired parts. For example, insulators are used in applications such as internal combustion engines, washing machines or optical focusing systems. In the thesis study, a design has been put forward to prevent the various electronic materials from being damaged by being exposed to the vibration inside the aircraft. Copper is used in the design to avoid the effects of rubber material from aging or environmental conditions. Since copper cannot provide hyperelastic effects, the concept of Static High Dynamic Low Stiffness is used in this problem. Since the springs are critical in this concept, the effects of the geometric dimensions are examined. The current models and analysis methods have been confirmed. The design is put forward by making choices according to these effects among the options with different cross sections. The resulting design was tested by exposing it to random vibrations with a sample load. While performing these analyzes, finite element analysis approach and ANSYS program were used. During the design phase, PTC Creo 3.0 program was used. As a result of the study, by using linear elements, a higher performance insulator design was made thanks to the concept of Static High Dynamic Low Stiffness.
Benzer Tezler
- Analysis and design of a horizontal vibration isolator having adjustable quasi-zero stiffness along multiple axes
Çok eksende sıfıra yakın ayarlanabilir direngenliğe sahip yatay titreşim yalıtım sisteminin analizi ve tasarımı
MEHMET UTKU DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇETİN YILMAZ
- Aviyonik bir birimin titreşim yalıtıcı tasarımı ve deneysel incelenmesi
Desing and experimental investigation of vibration isolator ofan avionic unit
ÇAĞRI KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY KARAÇAY
- Design of a compliant lever-type passive vibration isolator using quasi-zero-stiffness mechanism
Yarı-sıfır-direngenlik mekanizması kullanarak esnek bağlantılı kaldıraç-tipi pasif titreşim yalıtıcı tasarımı
KAMİL KOÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇETİN YILMAZ
- Static and dynamic analysis of non-circular helical bars based on exact geometry
Kesin geometri tanımı ile dairesel olmayan helislerin statik ve dinamik analizi
MERVE ERMİŞ
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAKKI OMURTAG
- Design optimization and experimental validation of the additively manufactured passive vibration isolator of an inertial measurement unit in aerospace applications
Havacılık uygulamalarında bir ataletsel ölçüm biriminin eklemeli imalat ile üretilen pasif titreşim izolatörünün tasarım optimizasyonu ve deneysel doğrulaması
COŞKU VARDALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN TAHA ŞEN
DR. CEYHUN TOLA