Random vibration analysis of an optomechanical system mounted on an air platform
Hava platformu üzerine yerleştirilen bir optomekanik sistemin rastlantısal titreşim analizi
- Tez No: 762320
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Görüş hattı, Modülasyon transfer fonksiyonu, Titremeler, Titreşim analizi, Line of sight, Modulation transfer function, Tremor, Vibration analysis
- Yıl: 2022
- 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
Çalışma ortamındaki titreşimler, hava platformuna yerleştirilmiş bir optomekanik sistemdeki optik parçalarda istenmeyen harekete yol açarak sistemin performansını düşürebilir. Performanstaki bu düşüşü tanımlayan iki optik parametre vardır. Bunlar, görüş hattındaki oynama ve modülasyon transfer fonksiyonunun değerindeki azalmadır. Ancak bu parametrelerin kestirimi üzerine nispeten az sayıda çalışma yapılmıştır. Bu durum mühendisleri mecburen fiziksel modelden elde edilen deneysel verilere bağımlı hale getirmektedir. Optomekanik sistemin tasarımı tamamlandıktan ve fiziksel model üretildikten sonra titreşim performansını artırmanın maliyeti ise genellikle yüksek olmaktadır. Rastlantısal bir titreşim sinyalinin genliği tam olarak öngörülüp kestirilemez. Bu sinyaller farklı frekans ve fazlara sahip birçok sinüsoid sinyalin kombinasyonu gibi davranır. Bu durum, gerçek hayattaki çalışma ortamının bir modelidir. Durağanlık testinden geçen bu sinyale Fourier dönüşümü uygulandıktan sonra sinyal, ilgilenilen frekans aralığında belirli bir spektral enerji dağılımına sahip tek bir PSD profili olarak düşünülebilir. Bu çalışmada önce, çalışma ortamından alınan zaman bölgesindeki ivme verisinin durağan olduğu doğrulanmıştır. İkinci olarak, ilgilenilen optomekanik sistemin sonlu eleman analiz modeli oluşturulmuştur. Ardından sonlu eleman analiz sonuçları kullanılarak iki optik parametre özel bir analiz yazılımında hesaplanmıştır. Hesaplanan MTF düşüşü, deneysel ölçümlerle doğrulanmaya çalışılmıştır. Böylece MTF düşüşünün projenin erken safhalarında uygun simülasyon yazılımı kullanılarak doğru bir şekilde kestirilmesi hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
Vibrations in operating environment cause unwanted motion of the optical components of an optomechanical system mounted on air platform, downgrading its performance. This performance reduction is described by two optical parameters, namely, line-of-sight jitter and reduction in modulation transfer function (MTF). However, relatively few studies have been conducted on the prediction of these parameters, forcing engineers to rely on experimental data obtained from the physical model. By the time optomechanical system design is already completed and its physical model is manufactured, it usually proves to be expensive to apply any necessary changes to improve vibration performance. Amplitude of a random vibration signal cannot be foreseen and predicted exactly. It behaves like a combination of many sinusoidal signals with differing frequencies and phases, which is a model of real-life operational conditions. Subjected to a stationarity test, Fourier transform is applied to this signal while it can be considered as a single PSD profile with a particular spectral energy distribution over frequency range of interest. In this study, it is first verified that the time domain acceleration data acquired from the operating environment is stationary. Secondly, a finite element analysis model of the optomechanical system of concern is constructed. Then, using the results of the finite element analysis, the two optical parameters are calculated by a specialized analysis software. The calculated MTF reduction is tried to be verified through experimental measurements. Thus, it is aimed to predict MTF reduction accurately by using the appropriate simulation software at early stages of a project.
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
- Random vibration fatigue analysis of brackets installed on tracked land vehicle
Paletli kara aracına takılan montaj braketlerinin rastsal titreşim yorulma analizleri
ONUR OKCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM
- Nükleer santral yapılarının rastgele titreşim analizi
Random vibration analysis of nuclear power plant structures
GİZEM ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KURTULUŞ SOYLUK
- Paletli zırhlı bir askeri araçta gövde üzerine monte edilmiş mekanik bir elemanın titreşim kaynaklı yorulma hasarının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Vibration induced fatigue damage analysis of a mechanical component installed on an armored tracked vehicle using finite element method
ÖMER FARUK DEMİRKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KENAN TÜFEKCİ
- 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