Parabolik yaprak yay sistemlerinde gerçek zamanlı titreşim ölçümlerinin yapay sinir ağları ile modellenmesi ve farklı geometrik yapıların ansys tabanlı analizi
Modeling of real-time vibration measurements in parabolic leaf spring systems using artificial neural networks and ansys-based analysis of different geometric structures
- Tez No: 880706
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BAHADIR ÇETİNKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yaprak yay sistemi, Yapay sinir ağları, Titreşim analizi, ANSYS, Deformasyon analizi, Modal analiz, Leaf spring system, Artificial neural networks, Vibration analysis, ANSYS, Deformation analysis, Modal analysis
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Yaprak yay sistemleri, titreşim etkilerine bağlı olarak ortaya çıkan gerilme, deformasyon ve eğilme etkilerini zayıflatmak veya tamamen yok etmek için kullanılan mekanik yapılardır. Bu harici etkilerin yüksek doğrulukla belirlenmesi yaprak yay sistemlerinin daha etkin çalışması açısından son derece önemlidir. Bu tez çalışmasında gerçek zamanlı titreşim ölçümleri ve analizler yapılmış, elde edilen deneysel veriler yapay sinir ağları ile modellenmiş ve ayrıca farklı geometrik yapılar için deformasyon analizleri ve modal analizler gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda, çelik yaprak yay sistemine bir hidrolik piston tarafından farklı basınç değerleri uygulanmış ve ortaya çıkan titreşim etkileri 3-eksenli bir ivmeölçer ile ölçülmüştür. Daha sonra, gerçek zamanlı titreşim verilerinin modellenmesine yönelik olarak Radyal Tabanlı Yapay Sinir Ağ (RTYSA) ve İleri Kademeli Geri Yayılımlı Yapay Sinir Ağ (İKGYYSA) yapıları geliştirilmiştir. Son olarak, 10-7, 10-5 ve 8-7 çok katmanlı parabolik çelik yaprak yay sistemleri için ANSYS Workbench 18.1 yazılımı kullanılarak yapısal dayanımlar ve rezonans frekans analizleri gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışmaları sonucunda, RTYSA yapısının titreşimleri daha yüksek doğrulukta tahmin edebildiği ve daha düşük MSE değerlerine yakınsadığı görülmüştür. İstatistiksel R2 analiz sonuçları incelendiğinde de RTYSA yapısının istatistiksel açıdan daha iyi performans sergilediği gözlemlenmiştir. ANSYS tabanlı analizler sonucunda ise 8-7 yaprak yay yapısının en yüksek deformasyonlara ve rezonans frekanslarına sahip olduğu ortaya çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
Leaf spring systems are mechanical structures used to mitigate or completely eliminate the stress, deformation, and bending effects that arise due to vibrations. Accurately determining these external effects is extremely important for the efficient operation of leaf spring systems. In this thesis, real-time vibration measurements and analyses were conducted, experimental data were modeled using artificial neural networks, and deformation and modal analyses for different geometric structures were performed. In the experimental studies, various pressure values were applied to a steel leaf spring system by a hydraulic piston, and the resulting vibration effects were measured using a 3-axis accelerometer. Subsequently, Radial Basis Function Neural Network (RBFNN) and Cascade - Forward Backpropagation (CFBANN) structures were developed for modeling real-time vibration data. Finally, structural strength and resonance frequency analyses for 10-7, 10-5, and 8-7 multi-layer parabolic steel leaf spring systems were performed using ANSYS Workbench 18.1 software. The simulation studies revealed that the RBFNN structure could predict vibrations with higher accuracy and converged to lower MSE values. Statistical R2 analysis results also indicated that the RBFNN structure exhibited better performance statistically. The ANSYS-based analyses showed that the 8-7 leaf spring structure had the highest deformations and resonance frequencies.
Benzer Tezler
- Bir ticari aracın süspansiyon sistemi için yaprak yay tasarımları geliştirilmesi
Leaf spring design development for a commercial vehicle?s suspension system
NİLAY GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT TEMİZ
- Ağır ticari çekici araçların ön süspansiyonunda kullanılan yaprak yay tasarımı
Design of front leaf spring in front suspension systems of heavy duty tractor vehicles
HASAN AY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Yaprak yaylarda sonlu elemanlar yöntemi ile yorulma analizi
Fatigue analysis of leaf springs with finite element method
ÖZGÜN SUNAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇEVİK
- Ağır ticari araçlarda kullanılan çok katlı konvansiyonel yaprak yay yerine tek katlı parabolik yaprak yayın bilgisayar destekli tasarımı ve analizi
Computer aided design and analysis of monoleaf spring instead of multi-leaves conventional leaf spring used in heavy commercial vehicles
ONUR KELEBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUSRET SEFA KURALAY
- Tasarım parametrelerinin ticari araçlarda kullanılan yaprak yayların yorulma davranışına etkileri
Effects of design parameters on the fatigue behavior of leaf springs used in commercial vehicles
MERT YANMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇINAR EMİNE YENİ