Random vibration fatigue analysis of brackets installed on tracked land vehicle
Paletli kara aracına takılan montaj braketlerinin rastsal titreşim yorulma analizleri
- Tez No: 758874
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Mühendislik uygulamalarında kullanılan malzemelerin, sadece operasyonel statik gereksinimleri yerine getirmesi yeterli olmayabilir. Özellikle askeri ortamlarda, hasarlar dinamik yüklemeler kaynaklı oluşurlar. Eğer bunlar periyodik yüklemeler ise, gerilmeler akma dayanımının altında olsa bile yorulma hasarının gerçekleşmesi daha olasıdır. Titreşim yorulması, parçaların yapısal analizlerinde kullanılan en önemli fenomenlerden birisidir. Bu yüzden, isabetli ve güvenilir yorulma ömrü hesaplamaları zorunludur. Bu tezde, paletli kara aracına entegre edilen montaj braketlerinin teorik ve deneysel rastsal titreşim kaynaklı yorulma analizleri ele alınmıştır. Yorulma ömürleri hem tek eksenli yükleme koşulu hem de çok eksenli yükleme koşulu için hesaplanmıştır ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Yükleme koşulunu tek eksenli olarak kabul etmek servis ömrünün olduğundan fazla hesaplanmasına yol açabilir. Dolayısıyla, çok eksenli titreşim yorulma analizleri tüm eksenlerin birbirine olan etkisini içerdiğinden, daha isabetli sonuçlar vermektedir. Fakat, tüm eksen yüklemelerini aynı anda uygulayabilen tahrik sistemleri dünya genelinde yaygın olmadığından, bu tip yüklemeleri deneysel ortamda uygulamak zor olmaktadır. Bu deneysel zorluğu aşmak için, çok eksenli yükleme, yapıya aynı hasarı verecek eşdeğer tek eksenli yüklemeye çevrilmiştir. Yükleme verileri, zaman düzleminde ivmeölçerler yardımıyla toplanmıştır ve daha sonra bu veriler frekans düzlemine çevrilmiştir. Yapının yorulma ömrünü bulmak için yapılan teorik hesaplamalar, MATLAB kullanılarak yazılan numerik kod yardımıyla frekans düzleminde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ticari bir yorulma ömrü hesaplama yazılımı olan nCode DesignLife kullanılarak sonlu elemanlar analizi gerçekleştirilmiştir ve bu model deneysel mod analizi sonuçları kullanılarak doğrulanmıştır. Teorik olarak gerçekleştirilen hesaplamalara ek olarak, sonuçları karşılaştırmak ve yapının bulunan yorulma ömürlerini doğrulamak amacıyla deneyler gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Fulfilling the operational static requirements may not be enough for the materials used in engineering applications. Generally, failures occur due to dynamic loadings, especially in the military environments. If these dynamic loadings are cyclic, fatigue failure is more likely to occur even if stresses are under the yield strength. Vibration induced fatigue is one of the most important phenomena that is used in the structural analysis of components. Therefore, an accurate and reliable fatigue life investigations are necessary. In this thesis, theoretical and experimental random vibration induced fatigue analysis of mounting brackets that are installed on tracked land vehicle is carried out. Fatigue life estimations are conducted considering both uniaxial and multiaxial loading cases and results are compared. Assuming the loading case as uniaxial may cause overestimation of service life. Therefore, multiaxial vibration fatigue analysis will give more accurate results since it contains cross effects of loadings to each other. However, simultaneous multiaxial shakers are not commonly available in the world, so testing of these types of loadings may be challenging. To overcome experimental difficulties, multiaxial loading is converted to the equivalent uniaxial loading that gives same damage to the critical location of the structure. The loading data is collected in the time domain with the help of the accelerometers, then, it is transformed into frequency domain. Theoretical calculations are performed using frequency domain approach by developing a numerical code in MATLAB for fatigue life estimations of the structure. Also, using commercial fatigue life estimation software, nCode DesignLife, finite element (FE) analysis is performed, and FE model is verified using the modal testing results. In addition to the theoretical stuff, experiments are conducted to compare the results and verify fatigue life estimation of the structure.
Benzer Tezler
- Experimental and theoretical fatigue analysis of avionic unit mounting brackets integrated on an unmanned aerial vehicle under random vibration environment
İnsansız hava aracına entegre edilmiş aviyonik birimin montaj braketlerinin rastsal titreşim ortamında deneysel ve teorik yorulma analizleri
ÖNER MURAT AKBABA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM
- Paletli araçta bulunan bir faydalı yük braketinin topoloji optimizasyonu ile tasarımı ve analizi
Design and analysis of a payload bracket on a tracked vehicle with topology optimization
AHMET MERT KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SARIKANAT
- Tekerlekli askeri araç bileşenlerinin titreşim kaynaklı yorulma analizleri
Vibration fatigue analysis of military wheeled vehicle components
MEHMET SEFA GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE KALYONCU
- Structural analysis and fatigue life evaluation of bracket type components subjected to random excitations
Rastgele uyarıma maruz braket tipi bileşenlerin yapısal analizi ve yorulma ömürlerinin değerlendirilmesi
ÜLGEN YEŞİLÇİMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ KIRAL
- Helikopter üzerindeki bir ekipman braketinin gelişigüzel zorlama altındaki yorulma davranışının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of fatigue behaviour of a equipment bracket on the helicopter under random excitation
BÜŞRA EMCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY KARAÇAY