Simulating dry sliding friction with block-spring models
Blok yay modelleriyle kuru kayma sürtünmesinin incelenmesi
- Tez No: 786214
- Danışmanlar: PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 440
Özet
Kuru kayma sürtünmesi, yalnızca jet türbini disk-kanat bağlantıları, kuru sürtünme sönümleyicileri ve roket motoru yalpa çemberleri gibi mühendislik uygulamalarında değil, aynı zamanda jeolojik fay hatlarında da meydana gelmektedir. Bu tezde, bir sürücü tarafından esnemez bir düzlem üzerinde çekilen blok yay birimlerinden oluşan Maxwell-kayma modeli ve Burridge-Knopoff modeli kullanılarak kuru kayma sürtünmesi incelenmiştir. Blok yay ünitelerinin ilk yanal uzaması, direngenliği ve normal yük değerleri farklı olasılıksal yöntemlerle belirlenmiştir. Amaç, bu parametrelerin toplam sürtünme ve arayüz kaymasının gelişimi üzerindeki etkisini araştırmaktır. Tek rastgele parametresi ilk yanal yay uzaması olan bir Maxwell-kayma modeli, tutma-kaymadan kararlı kaymaya kadar bir dizi sürtünme davranışı gösterebilir. Maxwell-slip model birimlerini karakterize etmek için biri Nayak'ın olasılık yoğunluk fonksiyonlarına, diğeri fraktal geometriye dayanan iki pürüz tabanlı yaklaşım kullanılmıştır. Her iki yaklaşım da rastgele pürüz yükseklikleri ve uç eğrilikleri üretir. Bu yaklaşımlar izlendiğinde tutma-kayma davranışının sergilenmesi gözlemlenmedi. Maxwell kayma modelindeki atalet kuvvetinin hesaba katılması, yeterince yüksek kayma hızlarında sürtünme kuvvetinin negatif değerlere bile salınmasını sağlayabilir. Başta doğrusal bir yanal kuvvet dağılımı olan bir Burridge-Knopoff modeli, tutma-kayma ve sürekli kayma davranışları üretebilir. Sürtünme kuvveti düşüşlerine arayüzde gözlemlenen kayma bölgelerinin atım şeklinde ilerleyişi eşlik eder. Coulomb sürtünme yasası uygulandığı takdirde, bu atım bölgelerinin ilerleme hızı boyuna dalga hızını aşabilir.
Özet (Çeviri)
Dry sliding friction occurs not only in engineering applications such as jet turbine disk-blade joints, dry friction dampers, and rocket engine gimbals but also along geological faults. In this thesis, dry sliding friction is studied using the Maxwell-slip model and the Burridge-Knopoff model, which consist of block-spring units pulled on a rigid flat by a driver. The initial spring extension, stiffness, and normal load values of the block-spring units are specified by different probabilistic methods. The objective is to investigate the effect of these parameters on the evolution of overall friction and interface slip. The Maxwell-slip model with a single randomized parameter, initial lateral spring extension, can produce a range of frictional behavior from stick-slip to steady-sliding. Two asperity-based approaches, one based on Nayak's probability density functions and the other based on the fractal geometry, are used to characterize the Maxwell-slip model units as well. Both approaches generate random asperity heights and tip curvatures. Stick-slip behavior was not observed using these approaches. Considering the inertial force in the Maxwell-slip model can make friction force oscillate even to negative values at high-enough sliding speeds. The Burridge-Knopoff model with an initial linear lateral force distribution can generate both stick-slip and steady-sliding regimes. The friction force drops are accompanied by pulse-like propagation of slip zones at the interface. The propagation speed of these slip zones can exceed the longitudinal wave speed under the Coulomb friction law.
Benzer Tezler
- Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques
Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi
GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Pin on disk test düzeneği ile aşınma karakteristiklerinin modellenmesi
Modelling of wear characteristics using a pin on disk test apparatus
MEHMET TUNÇ TUNÇEL
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS İSTİF
- Borlanmış AISI 316L paslanmaz çeliğin korozyon ve aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of corrosion and wear behaviors of boronized AISI 316L stainless steel
YUSUF KAYALI
Doktora
Türkçe
2011
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YILMAZ YALÇIN