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
- Tez No: 774284
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEKİ KIRAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dirlik metodu, modal gerilme yaklaşımı, güç spektral yoğunluğu (PSD), rastgele-titreşim yorulması, boyut/parametre optimizasyonu, topoloji optimizasyonu, Dirlik method, modal stress approach, power spectral density (PSD), random-vibration fatigue, size/parameter optimization, topology optimization
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Yorulma, otomotiv, askeri araç, savunma ve uçak gibi ticari uygulamalarda karşılaşılan dinamik ve değişken yüklere maruz kalan yapılarda önemli bir sorundur. Yüklemenin formu dinamik olduğunda, yapının dinamikleri yorulma üzerinde etkili olacaktır. Ayrıca, yüklemenin frekans spektrumu geniş bant ise, yapının rezonans frekanslarını uyarma potansiyeli oldukça fazladır. Öngörülemeyen ve rastgele yüklemeye maruz kalan havacılık yapılarında yorulma hasarının değerlendirilmesi önemli bir ilgi alanıdır ve tasarımlar bu hesaplamalara göre geliştirilmektedir. Bu tez, hidrolik rezervuar tank sistemi bileşenlerinin modal gerilme yaklaşımı ile yorulma ömrü tahminini ve sistemin doğal titreşim modlarını içeren bir metodoloji ve iyileştirme çalışmasını ortaya koymayı amaçlamaktadır. İlk olarak, dinamik bir yapıdaki sistem davranışını anlamak ve yorulma kritik noktaları elde etmek için hidrolik rezervuar tank sisteminin modal gerilme analizi yapılır. Zaman sinyali, frekans alanındaki güç spektral yoğunluğu (PSD) ile temsil edilir ve toplam analiz süresini kısaltmak için bu kritik noktalarda yorulma analizleri gerçekleştirilir. Dirlik yöntemi, yorulma ömrünü doğrudan stresin PSD'sinden hesaplamak için seçilmiştir. Bu tezde, OptiStruct çözücü ile Altair HyperWorks yazılımı kullanılarak frekans alanında modal gerilme yaklaşımıyla hidrolik rezervuar tank sistemi bileşenlerinin yapısal rastgele titreşimli yorulma değerlendirmesi yapılmıştır. Sistem bileşenleri için optimizasyon analizleri yapılarak sistem hedeflerini karşılayan optimize edilmiş bir tasarım elde edilir.
Özet (Çeviri)
Fatigue is a significant issue when structures are subjected to dynamic and fluctuating loads, as encountered in commercial applications like automotive, military vehicles, defense, and aircraft. When the form of the loading is dynamic, the structure's dynamics will have an influence on fatigue. Furthermore, if the frequency spectrum of the loading is wide band, the potential for driving the structure's resonant frequencies becomes considerable. The assessment of fatigue damage in aeronautical structures, those exposed to unpredictable and random loading, is of major interest, and designs are improved according to those calculations. This thesis aims to demonstrate a methodology and improvement study that includes the fatigue life estimation of hydraulic reservoir tank system components with a modal stress approach and the natural vibration modes of the system. First, modal stress analysis of the hydraulic reservoir tank system is conducted to figure out the system behavior in a dynamic structure and to obtain fatigue hotspots. The time signal is represented by its power spectral density (PSD) in the frequency domain, and fatigue analyses are realized at these hotspots to shorten the total analysis time. The Dirlik method was chosen to compute the fatigue life directly from the PSD of stress. In this thesis, structural random-vibration fatigue evaluation of hydraulic reservoir tank system components with a modal stress approach is performed in the frequency domain by using Altair HyperWorks software with the OptiStruct solver. By performing optimization analyses for the system components, an optimized design that meets the system targets is obtained.
Benzer Tezler
- Bir ticari taşıtın makas gözü bağlantı parçasının optimizasyonu ve yapısal analizler ile tasarımın doğrulanması
Leaf spring eye bracket optimization of a commercial vehicle and verification of design by structural analyses
BARIŞ ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP PARLAR
- NVH and structural analysis of shift cable holder bracket
Vites kablosu braketinin NVH ve yapısal analizi
DOĞUKAN BİLİCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER TOLGA ÇALIK
- Fatique life prediction of flexible povements under simulated service conditions
Servis koşullarının simülasyonu ile esnek yol kaplamaları için yorulma ömrü tahmini
SONER OSMAN ACAR
Doktora
İngilizce
1994
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜŞTÜ YÜCE
- Turbojet motoru kompresör çarkının yapısal analizi
Structural analysis of turbojet engine compressor wheel
TALHA ENSAR BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Açık deniz jacket yapılarda ve rayserlerde yeni materyallerinin kullanımının değerlendirilmesi
Evaluation of using new materials in offshore jacket structures and risers
AIDIN KAZEMI DALIRI
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Aydın Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEPANTA NAİMİ