Sönümleyici parçacık yerleştirilmiş sandviç yapıların dinamiği ve titreşim özelliklerinin incelenmesi
Investigation of dynamics and vibration properties of sandwich structures with particle damper
- Tez No: 821143
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN ÇAKAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesiyle daha önce imkânsız veya zor olan mühendislik analiz ve simülasyonları daha kolay hale gelmiştir. Bu amaçla geliştirilen araçlardan birisi de çok sayıda küçük boyutlu parçacıktan oluşan süreksiz malzemelerin simülasyonuna izin veren, sayısal bir modelleme tekniği olan Ayrık Elemanlar Yöntemi'dir. Bu yöntem, sistemdeki her bir parçacığı katı elastik bir cisim olarak modelleyerek küçük bir zaman adımında her parçacığın konumunu ve hızını hesaplamak için Newton'un ikinci yasasını kullanır. Parçacıklar birbiri ve yüzeylerle çarpıştığında elastik deformasyona uğrayarak hafifçe üst üste binerler ve bu örtüşme, her bir parçacığı bir yay gibi ele alarak temas kuvvetlerini hesaplamak için kullanılır. Bu tez kapsamında Ayrık Elemanlar Yöntemi kullanarak zeminden tahrikli tek eksende hareket eden farklı geometride hücrelere sahip yapıların titreşim analizi yapılmıştır. Farklı parçacık sayısı, hücre boyutları gibi parametrelerin yapının sönümü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Daha sonra Euler-Bernoulli teorisi ile modellenen ankastre-serbest sınır şartlarına sahip sürekli bal peteği katmanlı çubuğun titreşim analizi Matlab® paket programı yardımıyla yapılmıştır. Katmanlı çubuğun modal parametreleri Ansys® APDL paket programından elde edilmiştir. Çubuğun uç kısmından belirli bir bölge sönümleyici parçacık yerleştirmek için belirlenmiştir. Çubuk uygun noktasından rastgele tahrik kuvveti ile tahrik edilerek frekans tepki fonksiyonu hesaplanmıştır. Parçacıkların çubuğun sönümü üzerindeki etkisini hesaplamak için ilk 4 titreşim modu yeterli sayılmıştır. En son aşamada ise sabit bir eksen etrafında dönen ankastre-serbest sınır şartlarında kabul edilen katmanlı çubuğun parçacıklı titreşim analizi yapılmıştır. Farklı dönme hızlarının titreşim genliğine etkisi incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda parçacıkların yapının titreşim genliğini önemli ölçüde azalttığı gözlemlenmiştir. Parçacıkların genel yerine yerel konumlara yerleştirilmesi ile doğal frekans(lar)ı çok az değişime uğramaktadır.
Özet (Çeviri)
With the development of computer technologies, engineering analysis and simulations, which were impossible or difficult before, have become easier. One of the tools developed for this purpose is the Discrete Element Method, which is a numerical modeling technique that allows the simulation of discontinuous materials consisting of many small particles. This method uses Newton's second law to calculate the position and velocity of each particle in a minor step by modeling each particle in the system as a rigid body. When particles collide with each other and with surfaces, they undergo elastic deformation and overlap slightly, and this overlap is used to calculate contact forces, treating each particle like a spring. In this thesis, vibration analysis of the structures with cells of different geometries moving on a horizontal axis excited from the base was carried out using the Discrete Element Method. The effects of parameters such as different particle numbers and cell sizes on the damping of the structure were investigated. Then, vibration analysis of continuous honeycomb layered beam with fixed-free boundary conditions modeled using Euler-Bernoulli theory was done with the help of Matlab® package program. The modal parameters of the layered beam were obtained from the Ansys® APDL package program. A specific region from the end of the beam is designated to place the particle dampers. The frequency response function was calculated by exciting the beam from its appropriate point with a random input force. The first four vibration modes are considered sufficient to calculate the effect of the particles on the damping of the beam. In the last stage, vibration analysis of the layered beam, which is assumed having fixed-free boundary conditions and rotates around a fixed hub, was carried out. The effect of different rotational speeds on vibration amplitude was investigated. As a result, it was observed that the impact particles significantly reduced the vibration amplitude of the structure. By placing the particles in local rather than general positions, their natural frequency changes very little.
Benzer Tezler
- Investigation of the damping effectiveness of particle damper integrated structures design produced by laser powder bed fusion under different boundary conditions
Lazerle toz yatağında füzyon ile üretilmiş parçacık sönümleyici entegreli yapıların tasarımlarının sönüm etkinliğinin farklı sınır koşulları altında incelenmesi
BİROL ÖZÇEVİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ
- Lazer toz yataklı füzyon yöntemi ile üretilen kafes yapı ve parçacık sönümleyici içeren parçaların titreşim sönümleme performanslarının incelenmesi
Investigation of the damping performance of components containing lattice structure and particle damper produced by laser powder bed fusion method
DURMUŞ KAPTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMİ AKTÜRK
- Damping strategies in additive manufacturing: hybrid materials, metamaterials and particle damping
Katmanlı üretimde sönümleme stratejileri:hibrit malzemeler, metamalzemeler ve parçacık sönümleme
MURAT CAN ÖZDEN
Doktora
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. POLAT ŞENDUR
- A novel approach to the rendezvous problem for aerial refueling of multi-UAV systems
Çoklu İHA sistemlerinin havada yakıt ikmali için buluşma problemine yeni bir yaklaşım
AHMET FARUK GÜNALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜNEL
- Gemilerin yalpa hareketinin parçacık sürüsü optimizasyonu uyarlamalı PDD2 aktif finlerle kontrolü
Roll motion control of ships by particle swarm optimized adaptive PDD2 active fins
MELEK ERTOGAN
Doktora
Türkçe
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENİZ ERTUĞRUL
PROF. DR. METİN TAYLAN