Geri Dön

Malzeme özelliklerinin sıcaklığa bağlı değişiminin ve yatak katılıklarının bir rotorun titreşim karakteristiklerine etkilerinin incelenmesi

Investigation of the effects of temperature-dependent changes in material properties and bearing stiffness on the vibration characteristics of a rotor

PDF İndir

  1. Tez No: 984951
  2. Yazar: MERT UĞUR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN KOPMAZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, yüksek devirlerde dönen disk formunda makina elemanlarının mukavemet testlerinin gerçekleştirildiği santrifüj yükleme test sistemine ait bir rotorun dinamik karakteristikler ayrıntılı olarak incelenmiştir. Sistem tasarımı hem rijit hem de elastik modelleme yaklaşımları ile analiz edilerek, ayrık ve sürekli parametreli modeller oluşturulmuş ve bu modeller yardımıyla modal ve dinamik analizler yapılmıştır. Literatürde rastlanan rijit rotor–elastik yatak ve elastik rotor–rijit yatak modellerine ilave olarak bu çalışmada elastik rotor – elastik yatak modeli geliştirilmiştir. Elastik rotor – rijit yatak modeli yüksek hızlı rotor sistemlerinde anlamlı sonuçlar vermediğinden rijit rotor – elastik yatak ve elastik rotor – elastik yatak modelleri çalışmada esas alınmıştır. Bu modellere ait denklem takımları MATLAB yazılımında çözdürülmüş, elde edilen teorik sonuçlar sonlu elemanlar analizi (FEA) ve testler ile doğrulanmıştır. Deneysel sonuçlar ile karşılaştırıldığında, rijit rotor – elastik yatak modelinin %1.2 gibi çok düşük bir hata ile ilk doğal frekansı verdiği tespit edilmiştir. Elastik rotor – elastik yatak modeli ise ikinci doğal frekansları 4 kg'lık numune için %1.96, 10 kg'lık numune için ise %1.71 gibi fevkalade küçük hatalarla verdiği gözlenmiştir. Keza, 10 kg'lık numune için üçüncü ve dördüncü doğal frekanslar sırasıyla %2.26 ve %2.83 hata ile 520 Hz ve 600 Hz olarak bulunmuştur. Tez kapsamında, rijit rotor – elastik yatak modeli yardımıyla test düzeneği ilk doğal frekansı işletme frekansından uzaklaştıracak tarzda tasarlanmıştır. Bu suretle test düzeneği yüksek frekanslı yorulma (High Cycle Frequency) etkilerine maruz kalmaktan korunmuş olur. Elde edilen bulgular, santrifüj yükleme test sistemlerinin tasarımında yatak katılıklarının çalışma hızına bağlı değişimleri ile malzeme özelliklerinin sıcaklığa bağlı değişiminin mutlak surette göz önüne alınması gerektiğini ortaya koymuştur.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the dynamic characteristics of a spin test rotor used for strength testing of high-speed rotating machine elements in disk form have been examined in detail. The system design was analyzed using both rigid and elastic modeling approaches, and discrete models were developed to perform modal and dynamic analyses. In addition to the rigid rotor–elastic bearing and elastic rotor–rigid bearing models commonly found in the literature, an elastic rotor–elastic bearing model was developed in this study. Since the elastic rotor–rigid bearing model does not yield meaningful results for high-speed rotor systems, the rigid rotor–elastic bearing and elastic rotor–elastic bearing models were primarily considered. The equation sets corresponding to these models were solved using MATLAB software, and the theoretical results were validated through finite element analysis (FEA) and experimental testing. When compared with the experimental results, it was determined that the rigid rotor–elastic bearing model predicted the first natural frequency with a very low error of about 1.2%. The elastic rotor–elastic bearing model, on the other hand, was observed to predict the second natural frequencies with remarkably small errors, namely 1.96% for the 4 kg specimen and 1.71% for the 10 kg specimen. Likewise, for the 10 kg specimen, the third and fourth natural frequencies were obtained as 520 Hz and 600 Hz, with errors of 2.26% and 2.83%, respectively. Within the scope of this thesis, the test rig was designed using the rigid rotor–elastic bearing model in such a way that the first natural frequency was shifted away from the operating frequency range. In this manner, the test rig was protected against the effects of high-cycle fatigue (HCF). The findings clearly demonstrate that, in the design of centrifugal loading test systems, the variations of bearing stiffness with operating speed and the temperature-dependent changes in material properties must be rigorously taken into account.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    507445

    Noise and friction characteristics of polymer ball bearings

    Bilyalı polimer yatakların gürültü ve sürtünme karakteristikleri

    ALİYYE KARA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT TEMİZ

  2. Tez No

    716531

    Developing transparent polycrystalline zinc selenide (ZnSe) pellets for laser applications

    Lazer uygulamaları için şeffaf polikristal formunda çinko selenit (ZnSe) peletlerin geliştirilmesi

    SEFA ÖZTULUM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik BilimleriKoç Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT AYDEMİR

  3. Tez No

    305216

    Mikro kristal silisyum ince film malzemelerde yaşlandırma işlemlerinin malzemenin optoelektronik özelliklerine etkisi

    Aging effect on optoelectronic properties of microcrystalline siliicon thin film materials

    HAMZA CANSEVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET GÜNEŞ

  4. Tez No

    142597

    Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi

    Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque

    EVREN YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE

  5. Tez No

    614330

    Sol- jel daldırma metodu ile üretilen bakır oksit ince filmlerin sıcaklığa bağlı yapısal ve optik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of temperature-related structure and optic properties of copper oxide thin films produced by sol-gel dip method

    MEHMET HAKAN BOZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. UĞUR ÇALIGÜLÜ

Geri Dön