Vibration absorbers for flexible structures under random excitation: Theory and experiments
Rastlantısal uyarıya maruz esnek yapılar için titreşim sönümleyiciler: Teori ve deneyler
- Tez No: 743644
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİLA ERTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Texas Tech University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 297
Özet
Rastlantısal uyarıya maruz kalan havacılık ve okyanus yapıları gibi çok sayıda esnek mekanik yapı, uç kütleli esnek bir kiriş olarak modellenebilir. Belirli koşullar altında (yüksek uyarma genliği vb.), sistemde bazen sistemin yıkılmasına neden olabilecek büyük deformasyonlar meydana gelebilir. Bu araştırmada, ucuna bağlı bir kütle sarkaçından oluşan uç uzantılı esnek bir kiriş, rastlantısal uyarı altında incelenmiştir. Sarkaç, otoparametrik bir titreşim sönümleyici olarak kullanılmıştır. Kiriş ve sarkaç arasındaki enerji transferi ve sarkacın titreşim sönümleme özellikleri teorik ve deneysel olarak gözlemlenmiştir. Sistem dinamiğini yöneten integral diferansiyel denklemler biçimindeki hareket denklemleri, D'Alembert Prensibi kullanılarak elde edilmiştir. Sistem adi diferansiyel denklemlerini elde etmek için Galerkin yöntemi kullanılmıştır. Denklemler boyutsuzlaştırılmış ve Markov uzayında ifade etmek için ivme terimleri elenmiştir. Kirişin ve sarkacın ortalama kare tepkisini çözmek için moment kapama şemaları, stokastik ortalama ile bağlantılı olarak kullanılmıştır. Ortalama kare yanıtların frekans oranına bağımlılığı incelenmiştir. Deneysel incelemede, kiriş ve sarkaç arasındaki enerji alışverişini ortaya çıkarmak için sistem parametrelerinin zaman tanımları, ortalama kare tepkileri, otokorelasyon, güç spektral yoğunluğu ve olasılık yoğunluk fonksiyonları gözlemlenmiş ve sunulmuştur. Sürekli bir sarkacın otoparametrik etkileşimini ve titreşim emme özelliklerini gözlemlemek için, sürekli bir sarkaç sistemine sahip tek katlı bir bina da deneysel olarak incelenmiştir. Bu araştırmanın sonucu, rastlantısal bozulmanın meydana geldiği uygulamalarda titreşim sönümleyici bir cihaz olarak kiriş-sarkaç osilatörünün kapsamını ve sınırlamalarını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
A large number of flexible mechanical structures such as aerospace and ocean structures which are subjected to random excitation may be modeled as a flexible beam with a tip mass. Under certain conditions (high excitation amplitude, etc.), large deformation may sometimes be produced in the stmcture, which may cause the system to fail. In this research, a flexible beam with a tip appendage, which consists of a masspendulum attached to its tip, is investigated under random excitation. The pendulum is used as an autoparametric vibration absorber. The energy transfer between the beam and the pendulum and the vibration absorption characteristics of the pendulum are observed both theoretically and experimentally. The equations of motion, in the form of integro-differential equations goveming the system dynamics, are obtained using D'Alembert's Principle. The Galerkin method is used to obtain the system ordinary differential equations. The equations are nondimensionalized, and the acceleration coupling terms are eliminated to write the equations in Markov space. The moment closure schemes, in conjunction with stochastic averaging, are used to solve for the mean-square response of the beam and the pendulum. The dependence of mean square responses on the frequency ratio is studied. For the experimental investigation, time histories, mean square responses, autocorrelation, power spectral density, and probability density functions of the system parameters are observed and presented to reveal the energy exchange between the beam and pendulum. To observe the autoparametric interaction and vibration absorption characteristics of a continuous pendulum, a one-story building with a continuous pendulum system was also studied experimentally. The outcome of this research reveals the scope and limitations of the beam-pendulum oscillator as a vibration-absorbing device in applications where random disturbance occurs.
Benzer Tezler
- Aktif ve pasif yapı kontrolü
Active and passive structural control systems
ÖZGÜL ZOBU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Analysis of vibration absorbers using flexible multi-body dynamics
Esnek çoklu sistem dinamiği kullanarak titreşim emicilerin analizi
EMRAH GÜMÜŞ
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiTexas Tech UniversityMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ATİLA ERTAS
- Kiriş destekli plak yapılarının serbest titreşimlerinin teorik ve sonlu eleman yöntemiyle analizi
Theoretical and numerical modal analyses of beam supported plates
FULDE GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADİL YÜCEL
- Deprem etkisindeki yapıların aktif kontrolü
Active control of structures under seismic excitation
BEKİR BORA GÖZÜKIZIL