Geri Dön

Simulating dry sliding friction with block-spring models

Blok yay modelleriyle kuru kayma sürtünmesinin incelenmesi

  1. Tez No: 786214
  2. Yazar: AYDIN AMIREGHBALI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
  13. 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

  1. Beton aşınmasının iki fazlı malzeme olarak incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    TURAN ÖZTURAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1984

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. FERRUH KOCATAŞKIN

  2. Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques

    Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi

    GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER

  3. 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

    İngilizce

    2021

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  4. 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

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS İSTİF

  5. 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

    Türkçe

    2011

    Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YILMAZ YALÇIN