Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2026 / Cilt: 21 Sayı: 2

EĞİLME VE BURULMAYA MARUZ ELASTİK ROBOT KOLUNUN DİNAMİK MODELİ

DYNAMIC MODELING OF ELASTIC ROBOT ARM IN BENDING AND TORSION

Sayfa
349–357
Yayın Tarihi
2013-03-01
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu denklem takımları çözülerek elde edilen titreşim biçimleri grafikler şeklinde sunulmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, uzaydaki sabit bir eksen takımına göre hareketi önceden belirlenmiş bir mafsal içinde hareket eden elastik çubuk ele alınmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Elastik çubuğun iki eksene göre eğilmeye ve kendi ekseni etrafında burulmaya maruz kaldığı ve çubuğun ucunda bir disk olduğu kabul edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu denklem takımları çözülerek elde edilen titreşim biçimleri grafikler şeklinde sunulmuştur.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Elastik çubuk · prizmatik mafsal · eğilme titreşimleri

Özet

Bu çalışmada, uzaydaki sabit bir eksen takımına göre hareketi önceden belirlenmiş bir mafsal içinde hareket eden elastik çubuk ele alınmıştır. Elastik çubuğun iki eksene göre eğilmeye ve kendi ekseni etrafında burulmaya maruz kaldığı ve çubuğun ucunda bir disk olduğu kabul edilmiştir. Kayar mafsalın sabit bir eksen takımına göre kinematiği üç boyutlu olarak verilmektedir. Elastik çubuğun kayar mafsal içindeki hareketini kayar mafsaldan uygulanan tahrik kuvveti temin etmektedir. Bu kabuller altında elastik çubuğun hareket denklemleri Hamilton Prensibi ile elde edilmiştir. Ayrıca, Kabul Edilmiş Modlar yöntemi kullanılarak sistemin hareket denklemleri adi diferansiyel denklem takımları şeklinde elde edilmiştir. Bu denklem takımları çözülerek elde edilen titreşim biçimleri grafikler şeklinde sunulmuştur.

Abstract

In this study, an elastic beam sliding through a prismatic joint having an arbitrarily given motion in a fixed coordinate system is investigated. It is assumed that elastic beam undergoing flexural in two planes and torsional elastic displacements, and elastic beam having a disk at one-end. Kinematics of prismatic joint is given as a 3Dspace motion in a fixed coordinate system. The prismatic joint is subjected to a propelling force from prismatic joint. With these assumptions, the differential equations of motion of the elastic beam are derived by using Hamilton’s Principle. Besides, the equations of motions of the system are derived as ordinary differential equations by using the Assumed Modes Method. These equations are solved and some sample mode shapes of the vibrations are presented as graphics.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Akbaba, L., Yüksel, Ş. (2013). EĞİLME VE BURULMAYA MARUZ ELASTİK ROBOT KOLUNUN DİNAMİK MODELİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 21 Sayı: 2, 349–357. https://ajindex.com/articles/1078988

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (114)

  1. Taborrok, B., Scott, C.M. and Kim, Y.L., “On the
  2. Dynamics of an Axially Moving Beam”, Journal
  3. of Franklin Institute, Cilt 297, 201-220, 1974.
  4. Bergamaschi, S. and Sinopoli, A., “On the
  5. Flexural Vibrations of Arms with Variable
  6. Length: An Exact Solution”, Mechanical Research
  7. Communications, Cilt 10, 341-345, 1983.
  8. Wang, P.K.C and J. D. Wei, J.D., “Vibrations in
  9. a Moving Flexible Robot Arm”, Journal of
  10. Sound and Vibration, Cilt 114, 149-160, 1987.
  11. Todikonda, S.S.K. and Baruh, H., “Dynamics and
  12. Control of a Translating Flexible Beam with a
  13. Prismatic Joint”, Journal of Dynamic Systems,
  14. Measurements and Control, Cilt 114, 422-427,
  15. Stylianou, M. and Tabarrok, B., “Finite Element
  16. Analysis of an Axially Moving Beam, Part I:
  17. Time Integration”, Journal of Sound and
  18. Vibration, Cilt 178, No 4, 433-453, 1993.
  19. Theodore, R.J., Arakeri, J.H. and Ghosal, A.,
  20. “The Modelling of Axially Translating Flexible
  21. Beams”, Journal of Sound and Vibration, Cilt, No 3, 363-376, 1996.
  22. Al-Bedoor, B.O. and Khulief, Y.A., “An Approximate
  23. Analytical Solution of Beam Vibrations
  24. during Axial Motion”, Journal of Sound and
  25. Vibration, Cilt 192, No 1, 159-171, 1996.
  26. Ankaralı, A. and Diken, H., “Vibration Control of
  27. an Elastic Manipulator Link”, Journal of Sound
  28. and Vibration, Cilt 204, No 1, 162-170, 1997.
  29. Buffinton, K.W. and Kane, T.R., “Dynamics of a
  30. Beam over Supports” International Journal of
  31. Solids Structure, Cilt 21, 617-643, 1985.
  32. Lee, H.P., “Dynamics of an Axially Extending
  33. and Rotating Cantilever Beam Including the
  34. Effect of Gravity”, International Journal of
  35. Solids Structures, Cilt 32, 1595-1606, 1995.
  36. Tadikonda, S.S.K., Singh, R.P. and Stornelli, S.,
  37. “Multibody Dynamics Incorporating Deployment
  38. of Flexible Structures”, Journal of Vibration
  39. and Acoustics, Cilt 118, 237-241, 1996.
  40. Yuh, J. and Young, T., “Dynamic Modelling of an
  41. Axially Moving Beam in Rotation: Simulation and
  42. Experiment”, Journal of Dynamic Systems
  43. Measurements and Control, Cilt 113, 34-40, 1991.
  44. Banerjee, A.K. and Kane, T.R., “Extrusion of a
  45. Beam From Rotating Base”, Journal of Guidance,
  46. Cilt 12,140-146, 1989.
  47. Chalhoub, N.G. and Ulsoy, A.G., “Dynamic Simulation
  48. of a Leadscrew Driven Flexible Robot Arm and
  49. Controller”, Journal of Dynamic Systems Measurements
  50. and Control, Cilt 108, 119-126, 1986.
  51. Al-Bedoor, B.O. and Khulief, Y.A., “Vibrational
  52. Motion of an Elastic Beam with Prismatic and
  53. Revolute Joints”, Journal of Sound and
  54. Vibration, Cilt 190, No 2, 195-206, 1996.
  55. Al-Bedoor, B.O. and Khulief, Y.A., “General
  56. Planar Dynamics of a Sliding Flexible Link”,
  57. Journal of Sound and Vibration, Cilt 206, No 5,
  58. 661, 1997.
  59. Gaulter, P.E. and Cleghorn, W.L., “A Spatially
  60. Translating and Rotating Beam Finite Element
  61. for Modelling Flexible Manipulators”, Mechanism
  62. and Machine Theory, Cilt 27, 415-433, 1992.
  63. Al-Bedoor, B.O. and Almussallam, A.A.,
  64. “Dynamics of Flexible-Link and Flexible-Joint
  65. Manipulator Carrying a Payload with Rotary
  66. Inertia”, Mechanism and Machine Theory, Cilt, 785-820, 2000.
  67. Gürgöze, M. and Müller, P.C., “Modelling and
  68. Control of Elastic Robot Arm with Prismatic Joint”,
  69. Dynamics of Controlled Mec. Sys., IUTAM/
  70. IFAC, 235-245, 1989.
  71. Hashemi, S.M., Richard, M.J., “Free Vibrational
  72. Analysis of Axially Loaded Bending-Torsion
  73. Coupled Beams: A Dynamic Finite Element”,
  74. Computers & Structures, Cilt 77, 711-724 2000.
  75. Banerjee, J.R., “Explicit Frequency Equation and
  76. Mode Shapes of Cantilever Beam Coupled in
  77. Bending and Torsion”, Journal of Sound and
  78. Vibration, Cilt 224, No 2, 267-281, 1999.
  79. Tanaka, M., Berin, A.N. & Suzuki, R.,
  80. “Application of the Boundary Integral Equation
  81. Method the Coupled Bending-Torsional Vibrations
  82. of Elastic Beams” Engineering Analysis with
  83. Boundary Elements, Cilt 20, 73-79, 1997.
  84. Adam, C., “Forced Vibrations of Elastic Bending-
  85. Torsion Coupled Beams”, Journal of Sound and
  86. Vibration, Cilt 221, No 2, 273-287, 1999.
  87. Yüksel, Ş. and Gürgöze, M., “On the Flexural
  88. Vibrations of Elastic Manipulators with Prismatic
  89. Joints”, Computers & Structures, Cilt 62, No 5,
  90. 908, 1997.
  91. Gürgöze, M. and Yüksel, Ş., “Transverse
  92. Vibrations of Flexible Beam Sliding through a
  93. Prismatic Joint”, Journal of Sound and
  94. Vibrations, Cilt 223, No 3, 467-482, 1999.
  95. Yüksel, Ş., “Prizmatik Mafsal İçinden Kayan
  96. Elastik Çubuğun Dinamiği”, Gazi Üniversitesi
  97. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt, No 2, 43-55, 1999.
  98. Akbaba, L., Prizmatik Mafsal İçinden Kayan
  99. Elastik Çubuklarda Eğilme ve Burulma
  100. Titreşimlerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi,
  101. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2004.
  102. Meirovitch, L., Elements of Analytical Dynamics,
  103. Elements of Vibration Analysis, 2nd ed., Mc
  104. Graw Hill, NewYork, 245-263, 1986.
  105. Meirovitch, L., Continuous System, Approximate
  106. Methods, Elements of Vibration Analysis,
  107. nd ed., Mc Graw Hill, NewYork, 266-298, 1986.
  108. Shigley, J.E., Uicker, JR. J.J., Static Forces,
  109. Theory of Machines and Mechanisms, 2nd ed,
  110. Mc Graw Hill, NewYork, 405-413, 1995.
  111. Beer,F.P., Johnston, E.R., Rijit Cisimlerin Kinematiği,
  112. Mühendisler İçin Mekanik: Dinamik,
  113. Cilt II, Tameroğlu, S.S., Özbek, T., Birsen
  114. Yayınevi, İstanbul, 182-234 1991.