Development of a novel Galerkin transformed differential quadrature method and its application to size dependent nonlinear vibration analysis of fluid conveying carbon nanotubes
Galerkin dönüşümlü diferansiyel tümlev metodunun geliştirilmesi ve akışkan taşıyan karbon nanotüplerin boyuta bağlı doğrusal olmayan titreşimlerinin incelenmesinde kullanımı
- Tez No: 830352
- Danışmanlar: PROF. DR. ENDER CİĞEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akışkan-yapı etkileşimi, Diferensiyel quadrature yöntemi, Doğrusal olmayan titreşimler, Harmonik balans analizi, Karbon nanotüp, Fluid-structure interaction, Differential quadrature method, Nonlinear vibrations, Harmonic balance analysis, Carbon nanotube
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, akışkan taşıyan karbon nanotüplerin (KNT) doğrusal olmayan titreşim özellikleri, küçük ölçekli etkileri yakalamak için yerel olmayan gerinim gradyan teorisi kullanılarak incelenmiştir. KNT, Euler-Bernoulli kiriş varsayımları ve von-Karman varsayımları kullanılarak yüksek deformasyon doğrusalsızlığı ile modellenmiştir ve doğrusalsızlığın akışkan akışının neden olduğu kararsızlıklar üzerindeki etkisi dikkate alınmıştır. Uzaysal ayrıklaştırma, farklı üst düzey sınır koşullarını uygulayabilen ve simetrik sistem matrisleri elde edebilen yeni geliştirilmiş Galerkin dönüştürülmüş diferansiyel tümlev metodu (GdDTM) ile gerçekleştirilmiştir. Mekansal olarak ayrıklaştırılmış doğrusal olmayan hareket denklemi daha sonra harmonik denge yöntemi kullanılarak doğrusal olmayan cebirsel denklemlere dönüştürülür ve sözde yay uzunluğu sürekliliği kullanan Newton yöntemiyle çözülmüştür. Zaman simülasyonu yerine frekans alanında kararsızlıklara neden olan kritik akış hızları bulunmuş ve doğrusal olmama nedeniyle oluşan sınır döngü salınımı özellikleri elde edilmiştir. Son olarak, yerel olmayan ve uzunluk ölçeği parametrelerinin değiştirilmesinin farklı titreşim büyüklüklerindeki sınır döngü salınımı özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, nonlinear vibration characteristics of fluid conveying carbon nanotubes (CNT) are examined using nonlocal strain gradient theory (NSGT) to capture the small-scale effects. CNT is modeled with Euler-Bernoulli beam assumptions with large deflection nonlinearity using von-Karman assumptions and the effect of the nonlinearity on the instabilities caused by the fluid flow is considered. Spatial discretization is performed with the novel approach of Galerkin transformed differential quadrature method (GtDQM) which can apply different higher-order boundary conditions and obtain symmetric system matrices. The spatially discretized nonlinear equation of motion is then converted to nonlinear algebraic equations using the harmonic balance method (HBM) to be solved by Newton's method with pseudo-arc-length continuation. Critical flow velocities that cause instabilities are found and limit cycle oscillation (LCO) characteristics due to nonlinearity are obtained in the frequency domain instead of using time domain simulations. Finally, the effects of changing nonlocal and length-scale parameters on the LCO characteristics for different vibration amplitudes are examined.
Benzer Tezler
- Magnetic resonance electrical impedance tomography based on the solution of the convection equation and 3D Fourier transform-magnetic resonance current density imaging
Taşınım denkleminin çözümüne dayalı manyetik rezonans elektriksel empedans tomografi ve 3B Fourier dönüşümü-manyetik rezonans akım yoğunluğu görüntüleme
ÖMER FARUK ORAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
- Mekanizma tasarımında kinematik sentez ile bütünleşik yazılım geliştirilmesi
Integrated software development with kinematic synthesis in mechanism design
ÖMER OĞUZ TEMEL
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN MUTLU
- Development of a novel enzyme immobilization technique and its application to continous flow membrane reactor
Yeni bir enzim tutuklama yönteminin geliştirilmesi ve sürekli enzim membran reaktörüne uygulanması
M.YAKUP ARICA
- Development of a novel mixed matrix-membrane for pervaporation of ethanol-water mixtures
Alkol su karışımlarının pervaporasyon tekniği ile ayrıştırılması için zeolit dolgulu membran geliştirilmesi
KEZBAN CİCİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT YILMAZ
- Development of a novel regenerable sorbent for hot gas desulfurization
Sıcak gaz desülfirizasyonu için rejenere edilebilen yeni bir sorbent geliştirilmesi
AYŞEGÜL AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ATIMTAY