Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2018 / Cilt: 20 - Sayı: 60

Eşdeğer Kütle-Yay-Sönüm Elemanı Kullanılan Ankastre Kompozit Bir Kirişin Titreşim Analizi

Vibration Analysis of a Cantilever Composite Beam by Equivalent Mass-Spring-Damper Systems

Sayfa
946–954
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)

Sonuçların uyumluluğu gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Kompozit malzemeler hafif ve dayanıklı oldukları için manipülatör olarak endüstriyel yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, [0/90] oryantasyona sahip ankastre kompozit bir kirişin titreşim analizi çalışılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçların uyumluluğu gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kompozit kiriş · Titreşim analizi · Eşdeğer sistem

Özet

Kompozit malzemeler hafif ve dayanıklı oldukları için manipülatör olarak endüstriyel yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, [0/90] oryantasyona sahip ankastre kompozit bir kirişin titreşim analizi çalışılmıştır. Yapının ucuna kütle eklenmiştir. Başlangıç koşulu olarak deplasman uç noktaya uygulanmış ve deneysel sistemin serbest titreşimi elde edilmiştir. Eksponansiyel sönüm bulunmuştur. Titreşim sinyalinin Hızlı Fourier dönüşümü kullanılarak doğal frekanslar hesaplanmıştır. Sistem ANSYS programında analiz edilmiş ve simülasyon sonuçları elde edilmiştir. Sönüm katsayısı, deneyden elde edilen eksponansiyel sönümden yararlanılarak hesaplanmıştır. Deneysel ya da simülasyondan elde edilen statik çökme, doğal frekans ve eksponansiyel sönüm kullanılarak sistemin eşdeğer kütle-yay-sönüm elemanı oluşturulmuştur. Eşdeğer kütle-yay-sönüm elemanı sonuçları Laplace dönüşüm metodu ile elde edilmiştir. Deneysel, simülasyon ve analitik sonuçlar uç noktanın farklı başlangıç yer değiştirme değerleri için karşılaştırılmıştır. Sonuçların uyumluluğu gözlemlenmiştir.

Abstract

Composite materials are widely used in industrial structures such as manipulators because they are lightweight and durable. In this work, the vibration analysis of a cantilever composite beam with [0/90] lay-up was studied. An end point mass was added to the structure. An initial displacement was applied to the end point and the free vibration was analyzed experimentally first. Exponential decay was found. Natural frequencies were determined by taking the Fast Fourier Transform of the vibration signal. The system was analyzed in ANSYS and simulation results were obtained. The damping coefficient was determined by trial using the experimental exponential decay. An equivalent mass-spring-damper model (MSD) was established using static deflection, natural frequency and exponential decay obtained experimentally or by simulation. MSD-analytical results were obtained by the Laplace transform method. The experimental, simulation, and analytical results were compared for different end point initial displacement values. It was observed that the results are in good agreement.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YAVUZ, Ş., UYAR, M., MALGACA, L., KARAGÜLLE, H. (2018). Eşdeğer Kütle-Yay-Sönüm Elemanı Kullanılan Ankastre Kompozit Bir Kirişin Titreşim Analizi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 20 - Sayı: 60, 946–954. https://ajindex.com/articles/222495

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Sina, S. A., Navazi, H. M., Haddadpour H. 2009. An analytical method for free vibration analysis of functionally graded beams, Materials and Design, Cilt. 30, s. 741–747
  2. Giunta, G., Biscani, F., Belouettar, S., Ferreira, A.J.M., Carrera E. 2013. Free vibration analysis of composite beams via refined theories, Composites: Part B, Cilt. 44, s. 540–552
  3. Ganesan, R., Zabihollah, A. 2007. Vibration analysis of tapered composite beams using a higher-order finite element. Part I: Formulation, Composite Structures, Cilt. 77, s. 306–318
  4. Li, J., Hu, X., Li, X. 2016. Free vibration analyses of axially loaded laminated composite beams using a unified higher-order shear deformation theory and dynamic stiffness method. Journal of Composite Structures, Cilt. 158, s. 308-322
  5. Vo, T.P., Lee, J. 2009. Flexural–torsional coupled vibration and buckling of thin-walled open section composite beams using shear-deformable beam theory, International Journal of Mechanical Sciences, Cilt. 51, s. 631–641
  6. Ghafari, E., Rezaeepazhand, J. 2016. Vibration analysis of rotating composite beams using polynomial based dimensional reduction method. International Journal of Mechanical Sciences, Cilt. 115, s. 93-104
  7. Lee, I., Choi, K.K., Du, L., Gorsich, D. 2008. Dimension reduction method for reliability-based robust design optimization, Computers and Structures, Cilt. 86, s. 1550–1562
  8. Lu, W., Ge, F., Wu, X., Hong, Y. 2013. Nonlinear dynamics of a submerged floating moored structure by incremental harmonic balance method with FFT. Marine Structures, Cilt. 31, s. 63–81
  9. Monciet, V. 2015. Combining FFT methods and standard variational principles to compute bounds and estimates for the properties of elastic composites. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Cilt. 283, s. 454-473
  10. Mariot, S., Leroy, V., Pierre, J., Elias, F., Bouthemy, E., Langevin, D. 2015. An FFT approach to the analysis of dynamic properties of gas/liquid interfaces. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Cilt. 473, s. 11-17
  11. Nagarajaiah, S., Basu, B. 2009. Output only modal identifi cation and structural damage detection using time frequency and wavelet techniques, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, Cilt. 8, s.583-605
  12. Badour, F.A., Sunar, M., Cheeded, L. 2011. Vibration analysis of rotating machinery using time-frequency analysis and wavelet techniques. Journal of Mechanical Systems and Signal Processing, Cilt. 25