Obtaining modal models of a nonlinear structure using force-controlled frequency response functions
Kuvvet kontrollü frekans cevap fonksiyonları kullanılarak doğrusal olmayan bir yapının modal modellerinin elde edilmesi
- Tez No: 902324
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖZER, PROF. DR. HASAN NEVZAT ÖZGÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
Bir mühendislik yapısının fiziksel ve modal parametrelerinin tanımlanması, yapının giriş ve çıkış (yani zorlayıcı ve yer değiştirme) ilişkilerini kurmak amacıyla yapısal dinamikler alanında önemlidir. Doğrusal yapı tanımlama, üzerinde yapılan onlarca yıllık araştırmalar sayesinde oldukça iyi kurulmuş bir alandır. Modal analiz, bu alanda kullanılan en yaygın yaklaşımdır. Diğer yandan, doğrusal olmayan sistem tanımlama önemli ölçüde daha zordur ve son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Doğrusal olmayan yapısal dinamikler alanında farklı araştırmacılar tarafından önerilen birkaç farklı ve yenilikçi tanımlama yaklaşımı bulunmaktadır. Yanıt kontrollü adımlı sinüs testi (RCT), farklı uyarım frekansları boyunca bir serbestlik derecesinin yanıt genliğini sabit tutarak uygulanan bu yöntemlerden biridir. Yapıdaki doğrusal olmayanlık etkilenmiş koordinatları ve doğrusal olmayanlık türlerini bilmeye gerek duymamak gibi önemli avantajlar sunar ve tüm doğrusal viii olmayan yapı için modal bir model sağlar. Ancak, çoğu deneysel yöntem ve test donanımı, sabit yanıt testlerinden ziyade sabit genlik zorlayıcı testlerle uyumludur. Bu tez, sabit genlik zorlayıcı testlerle elde edilen yapısal yanıt verilerini kullanarak yanıt kontrollü doğrusal olmayan yapısal tanımlama yönteminin kullanımını genişleten yeni bir yaklaşım tanıtmayı amaçlamaktadır. Önerilen yaklaşım, ilk olarak sabit zorlayıcı genlik testleri ile ölçülen yanıt üzerinden elde edilen harmonik zorlayıcı yüzeyini (HFS) oluşturur. Bu yüzey verilerinden sabit yanıt frekans yanıt fonksiyonları (FRF'ler) elde edilir ve doğrusal olmayan yapının modal parametreleri tanımlanır. Önerilen yöntem, sayısal vaka çalışmaları, diğer araştırmacılar tarafından paylaşılan deneysel veriler ve bu tezin bir parçası olarak gerçekleştirilen deneylerle doğrulanmıştır. Bu çalışma, sabit genlik zorlayıcı veri ve test ekipmanları ile uyumlu hale getirerek yanıt kontrollü testlerle doğrusal olmayan yapısal tanımlamanın uygulanabilirliğini genişletme potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
Identification of physical and modal parameters of an engineering structure is important in the field of structural dynamics in order to establish input and output (i.e. forcing and displacement) relationships of the structure. Linear structure identification is a rather well-established field thanks to the research performed on it over several decades. Modal analysis is the most widespread approach used in this area. On the other hand, nonlinear system identification is significantly more challenging and there has been great interest in it over the recent years. There are several different and novel identification approaches proposed by different researchers in the nonlinear structural dynamics field. Response-controlled stepped sine testing (RCT) is one of these methods which is implemented by keeping the response amplitude of a degree of freedom constant over different excitation frequencies. It offers important advantages such as not needing to know nonlinearity infected coordinates and the type of nonlinearities in the structure, and provides a modal model for the whole nonlinear structure. However, most of the experimental methods and testing hardware are compatible with constant amplitude forcing tests rather than constant response tests. This thesis aims to introduce a new approach that extends the use of the response-controlled nonlinear structural identification method to the structural response data acquired with constant amplitude forcing tests. The proposed approach first forms a harmonic force surface (HFS) which is obtained from the measured response through constant force amplitude tests. The constant-response frequency response functions (FRFs) are obtained from this surface data and the modal parameters of the nonlinear structure are identified. The proposed method is validated using numerical case studies, experimental data shared by other researchers as well as the experiments performed as a part of this thesis. This study has the potential to extend the applicability of nonlinear structural identification with response-controlled testing by making it compatible with constant amplitude force data and testing equipment.
Benzer Tezler
- F-16 jet uçağı için açık model izleme tabanlı boylamsal kontrolör tasarımı ve hücum açısı kestirimi
Explicit model following based longitudinal controller design and angle of attack estimation for F-16 jet aircraft
GÜLŞAH KESGİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- Lineer olamayan devreler ve sistemlerin frekans domeninde analizi
Analysis of nonlinear systems in frequency domain
İSMAİL HAKKI MARANGOZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. F. ACAR SAVACI
- Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques
Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi
GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER
- Bulanık kontrol ve uygulamaları
Fuzzy control and applications
SAİME ŞAKA
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN GÖKAŞAN
- Ayarlı sıvı sönümleyicilerin betonarme binaların deprem performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of tuned liquid dampers on earthquake performance of reinforced concrete buildings
BİRKAN DAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUZAFFER BÖREKÇİ