Finite element analysis of a four-leaf spring ground connection in space frame roof structures
Uzay kafes çatı yapılarında dört yapraklı yaylı zemin bağlantısının sonlu eleman analizi
- Tez No: 966349
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ FETHİ OKYAR, DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR CEM NAMLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern mühendislikte uzay kafes ve çatı sistemleri; hafif, dayanıklı ve çok yönlü yapısal çözümleri bir arada sunması sebebiyle mühendislikte önemli bir rol oynamaktadır. Geleneksel bağlantı sistemleri genellikle bu tür yüklere dayanmak için gereken esnekliğe sahip değildir ve bu da potansiyel olarak hasara yol açabilir. Bu çalışma, uzay çatı sistemlerinin yer bağlantı noktalarında kullanılmak üzere tasarlanan yaprak yaylı bir sistemin sonlu elemanlar yöntemi ile analizini kapsamaktadır. Yapısal çelik malzemelerden üretilen dört adet yaprak yay ile oluşturulan düzenek, merkezi bir küresel bileşene ve dış çerçeveye cıvatalar ile bağlanmıştır. Çalışmada, merkezi küreye farklı açılardan uygulanan kuvvetlerin statik yükleme koşullar altında ki sistemin mekanik davranışı değerlendirilmiştir. Analiz sürecinde, yük-yer değiştirme eğrileri, gerilme-gerinim grafikleri ve yer değiştirme-rijitlik ilişkileri oluşturularak sistemin performansı detaylı bir şekilde incelenmiştir. Mesh (ağ) hassasiyetinin sonuçlara etkileri, yaprak yay kalınlıklarının sistem tepkileri üzerindeki rolü ve yayların 15° aralıklarla dairesel bir düzen içinde yerleştirilmesinin performansa etkileri değerlendirilmiştir. Bu kapsamda, farklı yükleme senaryoları ve sistem konfigürasyonları altında elde edilen reaksiyon kuvvetleri ve deformasyonlar, sistemin yük taşıma kapasitesini ve rijitlik özelliklerini anlamak için analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, yaprak yaylı sistemin uzay çatı yapılarının yer bağlantılarında inovatif ve etkin bir çözüm sunabileceğini ortaya koymaktadır. Sistem, kuvvetleri etkili bir şekilde dağıtma ve yapısal bütünlüğü koruma özellikleriyle dikkat çekmiştir. Bu araştırma, uzay çatı sistemleri için güvenilir ve yenilikçi yer bağlantı çözümlerine dair önemli bir katkı sunmaktadır. Aynı zamanda, sonlu elemanlar yöntemiyle gerçekleştirilen bu çalışma, yapısal optimizasyon süreçlerinde kullanılabilecek önemli bir referans niteliğindedir. Gelecekte yapılacak çalışmalarda, bu sistemin dinamik yükler altındaki performansı ve farklı malzeme türleri ile optimizasyonu üzerine daha fazla araştırma yapılması önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
In modern engineering, space frame and roof systems play a crucial role due to their ability to combine lightweight, durable, and versatile structural solutions. Conventional connection systems often lack the flexibility required to withstand such loads, which may lead to potential damage. This study focuses on the finite element analysis of a four-leaf-spring-based system designed for use at ground connection points in space roof systems. The setup, constructed using four leaf springs made of structural steel, is bolted to a central spherical component and an outer circular frame. The mechanical behavior of the system under static loading conditions was evaluated by applying forces at various angles to the central spherical component. During the analysis process, load-displacement curves, stress-strain graphs, and displacement-stiffness relationships were developed to thoroughly examine the system's performance. The effects of mesh sensitivity on results, the role of leaf spring thickness on system responses, and the impact of arranging springs in a circular configuration at 15° intervals were evaluated. Reaction forces and deformations under different loading scenarios and system configurations were analyzed to understand the system's load-bearing capacity and stiffness properties. The results demonstrate that the leaf-spring system offers an innovative and effective solution for ground connections in space roof structures. The system is notable for its ability to effectively distribute forces and maintain structural integrity. This research provides a significant contribution to reliable and innovative ground connection solutions for space roof systems. Furthermore, the finite element analysis conducted in this study serves as a valuable reference for structural optimization processes. Future studies are recommended to explore the performance of this system under dynamic loading conditions and its optimization with different material types.
Benzer Tezler
- Ağır ticari araç havalı süspansiyonunda kullanılan Z tipi makas tasarımı
Design of Z type leaf spring for heavy duty vehicle air suspension systems
MAHMUT DURUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. LEVENT KIRKAYAK
- Kompozit malzemeden yapılan yaprak yayların analizi
Analysis of composite leaf springs
ERDOĞAN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİH BELEVİ
- 52CrMoV4 çeliğinden üretilen yaprak yaylarda Nb ilavesi ve ön tavlamanın mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of Nb content and pre-annealing on mechanical properties in 52CrMoV4 steel alloy used in leaf springs
ARZU CANBAZ
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER BARLAS
- Biomechanical impact of implant angulation and length on pterygoid-supported all-on-four configurations: A finite element study
Pterygoid implant destekli all-on-four konfigürasyonlarında implant açısı ve uzunluğunun biyomekanik etkisi: Bir sonlu elemanlar çalışması
CAN KARAKURT
Doktora
İngilizce
2025
Diş HekimliğiYeditepe ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEYDA ÖZÇAKIR TOMRUK
- Subperiosteal implant, all on four tekniği ve standart kemik içi implant tasarımları uygulanmış atrofik ve dişsiz mandibula modelleri üzerindeki travma kaynaklı stres dağılımının sonlu elemanlar analizi ile karşılaştırılması
A comparative analysis of the distribution of trauma-induced stress on atrophic and edentulous mandible models with subperiosteal implants, the all-on-four technique, and standard endosseous implant designs using finite element analysis
İPEK DİLARA BAŞ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2024
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE TOSUN