Investigation of stress and velocity relation in complex geometric structures: Calculation of the constant coefficient
Karmaşık geometrik yapılarda gerilme ve hız ilişkisinin incelenmesi: Sabit katsayının hesaplaması
- Tez No: 932726
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH USTA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Bu çalışmada, zamana bağlı olarak uygulanan yüklerin etkisi, geometrinin tepkileri üzerinden incelenmiş; özellikle gerilme ve hız parametrelerine odaklanılmıştır. Literatürde bilinen dinamik gerilme-hız katsayıları, basit silindirik geometriye birim yüklerin çekme, eğilme ve burulma tiplerinde ayrı ayrı uygulanmasıyla sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak hesaplanmış ve literatürdeki verilerle karşılaştırılmıştır. Analizler sonucunda, elde edilen sonuçlar ile literatür arasındaki maksimum farkın %4 olduğu belirlenmiştir. Radyüslü ve delikli miller için dinamik gerilme-hız katsayıları, sonlu elemanlar yöntemiyle hesaplanarak gerilme yığılma faktörüyle kıyaslanmış ve bu parametreler arasındaki ilişki, gerilme ve hız değişimleri açısından incelenmiştir. Analizler, radyüslü millerde dinamik gerilme-hız katsayısı ile gerilme yığılma faktörü arasında bir paralellik olduğunu ve sabit bir katsayı belirlenebileceğini göstermiştir. Ancak delikli yapılarda benzer bir paralellik gözlemlenmemiştir. Çalışmada, gerilme ile dinamik gerilme-hız katsayısının doğru orantılı olduğu, ancak hız ile dinamik gerilme-hız katsayısı arasında benzer bir ilişkinin bulunmadığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca, radyüslü ve delikli miller gibi karmaşık geometrilerin rijitlik ve frekansa bağlı doğal modları, statik sonlu elemanlar analizi ve modal analiz yöntemiyle hesaplanmış; elde edilen değerler doğrultusunda analitik hesaplamalar yapılmış ve bu yönteme“Combined Method”adı verilmiştir. Combined Method ile sonlu elemanlar analizi sonuçları arasında maksimum %5 fark tespit edilmiştir. Son olarak, radyüslü ve delikli miller için elde edilen dinamik gerilme-hız katsayısı grafiklerinin, literatürdeki gerilme yığılma faktörü grafiklerine benzer şekilde oluşturulması, gelecekte gerilme yığılma faktörlerine yönelik kaynaklara katkı sağlamayı amaçlamaktadır. Böylece, statik yüklemelerle yapılan gerilme analizlerinin yanı sıra dinamik gerilmeler de analitik olarak hesaplanabilecektir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of time-dependent loads were examined through the responses of the geometry, focusing particularly on stress and velocity parameters. The dynamic stress-velocity coefficients known in the literature were calculated using the finite element method by applying unit loads separately in tension, bending, and torsion to a simple cylindrical geometry, and the results were compared with those in the literature. The analyses revealed a maximum discrepancy of 4% between the finite element results and the literature data. For round shaft with shoulder fillet and hole, dynamic stress-velocity coefficients were determined using the finite element method and compared with the stress concentration factor. The relationship between these parameters was analyzed in terms of stress and velocity variations. The analyses indicated that in filleted shafts, a parallel relationship exists between the dynamic stress-velocity coefficient and the stress concentration factor, allowing for the determination of a constant coefficient. However, no such parallelism was observed in perforated structures. It was concluded that while stress and the dynamic stress-velocity coefficient are directly proportional, no similar relationship exists between velocity and the dynamic stress-velocity coefficient. Additionally, the stiffness and frequency-dependent natural modes of complex geometries, such as round shaft with shoulder fillet and hole, were calculated using static finite element analysis and modal analysis. Based on these values, analytical calculations were performed, and this approach was named the“Combined Method.”A maximum discrepancy of 5% was found between the results obtained from the Combined Method and those from the finite element analysis. Finally, generating dynamic stress-velocity coefficient graphs for round shaft with shoulder fillet and hole in a manner similar to the stress concentration factor graphs in the literature aims to contribute to future reference materials on stress concentration factors. This would enable the analytical calculation of dynamic stresses alongside stress analyses performed under static loading conditions.
Benzer Tezler
- Akustik fiberlerde dalga yayılımı
Wave propagation in acoustic fibers
MÜRVET ÜÇER (KIRCI)
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDevreler ve Sistemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Constitutive failure modelling and analysis of steel wire rope structures subjected to impact loading
Çelik tel halat yapılarının darbe yükü altında hasar modellenmesi ve incelenmesi
ADEM CANDAŞ
Doktora
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Küt cisimlerde sürüklenme kuvvetinin azaltılması için kilitlenmiş girdap oluşumlarının deneysel yöntemlerle araştırılması
Başlık çevirisi yok
ŞEREF ERKARA
Doktora
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ZEKİ ERİM
- Elektrik ark kaynağı ve toz püskürtme yöntemleri ile zırhlanan parçaların abrezif aşınma davranışlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İZZET ALKIN
- TİN kaplama parametrelerinin aşınma davranışı üzerindeki etkisi
The Effect of coating parameters on the wear behaviour of TİN
OĞUZ AKKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI