Geri Dön

Isogeometric boundary element formulation for deformable particles in microchannel confinement

Mikrokanal içindeki esnek parçacıklar için izogeometrik sınır eleman yöntemi formülasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 829250
  2. Yazar: ÖZGÜR CAN GÜMÜŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. BARBAROS ÇETİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 85

Özet

Esnek parçacıkların sayısal simülasyonları, deneysel tekniklerle elde edilemeyen nicelikleri anlamak için temel öneme sahiptir. Sınır eleman yöntemi, viskoz akış koşullarında deformasyona uğrayabilen parçacıkların analizinde avantajlı bir tekniktir, çünkü lineer kısmi diferansiyel denklemler için problem boyutunu bir azaltır. İzogemetrik sınır elemanı formülasyonu, elemanların yüksek dereceden sürekliliği ve geometri modellemedeki hataları azaltmasından dolayı esnek parçacıkların hareketini modellemek için kullanılmıştır. Ayrıca, yüzey normalinin ve eğriliğinin analitik olarak hesaplanmasına olanak tanır. Daha spesifik olarak damlacıklar gibi deformasyona uğrayabilen parçacıklar, yüksek deformasyona uğrayabilir ve bu, ağ yapısının bozulmasına neden olur. Ayrıca, sayısal hatalar parçacığın hacminde fiziksel olmayan bir değişime yol açar. Bu nedenle, izogemetrik sınır eleman yönteminde, söz konusu sayısal hataları azaltmak için hacim düzeltme ve ağ gevşetme algoritmaları uygulanmıştır. Genelliği kaybetmeden, serbest ve sınırlı akış durumlarındaki damlacık hareketi formüle edilmiş ve önerilen formülasyonun doğruluğunu değerlendirmek için çeşitli örnek problemler çözülmüştür. Çalışmada açıklanan stabilizasyon yöntemleriyle desteklenen izogemetrik sınır elemanı yöntemi, düşük çözünürlüklü simülasyonlarla stabil ve doğruluk payı yüksek sonuçlar elde etmeye olanak tanır.

Özet (Çeviri)

Numerical simulations of deformable particles are essential to understand quantities that are not possible with experimental techniques. The boundary element method is an advantageous technique to analyze deformable particles in viscous flow conditions since it reduces the dimensionality of the problem by one for linear partial differential equations. Isogeometric boundary element formulation is proposed to model the motion of deformable particles which provides unique advantages in terms of the higher-order continuity of elements and exact geometry representation. Moreover, it enables the calculation of surface normal and curvature analytically. Deformable particles, more specifically droplets, may undergo high deformation which deteriorates the mesh. Moreover, numerical inaccuracies result in a nonphysical change in the volume of the particle. Hence, volume correction and mesh relaxation algorithms are implemented in the isogeometric boundary element method to alleviate the aforementioned numerical artifacts. Without loss of generality, droplets in free and bounded flow cases are formulated and several benchmark problems are solved to assess the accuracy of the proposed formulation. Isogeometric boundary element method supported by stabilization methods explained in the study allows for obtaining stable and accurate results with low-resolution simulations.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    363512

    Isogeometric structural analysis of beams and plates

    Kiriş ve levhaların izogeometrik analiz yaklaşımıyla statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi

    MUSTAFA ERDEN YILDIZDAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ERGİN

  2. Tez No

    707480

    Isogeometric Biorthogonal Basis withOptimal Reproduction Orders

    Başlık çevirisi yok

    MERT DENİZ ALAYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    MatematikTechnische Universität München

    DR. LİNUS WUNDERLİCH

  3. Tez No

    323982

    Applications of isogeometric theory on structural analysis of beams

    İzogeometrik analiz teorisi?nin kirişlerin yapısal analizi üzerine uygulamaları

    MURAT DEMİRTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİT S. TÜRKMEN

  4. Tez No

    517725

    Analysis of metal forming by using isogeometric elements

    Metal şekillendirme işlemlerinin izogeometrik elemanlar kullanılarak analizi

    YASİN ÖZDOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK DARENDELİLER

  5. Tez No

    485009

    Linear static analysis of plane elasticity problems by the isogeometric finite element

    Düzlem elastisite problemlerinin izogeometrik sonlu eleman ile lineer statik analizi

    YAVUZ ÇETİN CUMA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    İnşaat MühendisliğiAdana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KAZIM AHMET HAŞİM

Geri Dön