Hareketli Yüke Maruz Euler – Bernoulli Tipi Kirişlerin Dinamik Davranışlarının İncelenmesi

thumbnail.default.placeholder
Tarih
2012-03-01
Yazarlar
Hasan, Ahmet Gökhan
Süreli Yayın başlığı
Süreli Yayın ISSN
Cilt Başlığı
Yayınevi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science and Technology
Özet
Hareketli yükler bulundukları sistemlerde önemli dinamik etkilere neden olurlar. Bu problem, mühendislikte geniş bir uygulama alanını etkilemekte olup Makine Mühendisliği alanında da son derece önemlidir. Özellikle kren yapıları, kayar uzuv içeren mekanizmalar, doğrusal kızak ve yataklar, hidrolik ve pnömatik sistem elemanları hareketli yük etkisi altında çalışmaktadır. Tüm bu sistemlerde hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin iyi bilinmesi ve doğru tesbit edilebilmesi, bu sistemlerin tasarımı açısından çok önemlidir. Bu tezde, hareketli yüke maruz basit mesnetli homojen, izotropik Euler-Bernoulli tipi kirişlerin hareketli yük altındaki dinamik davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, öncelikle kiriş teorileri kısaca ele alınmış, ardından Euler-Bernoulli tipi kirişler için hareketli yük problemi sürekli kiriş teorileri çerçevesinde matematiksel olarak ifade edilmiş ve yer değiştirme değerini veren matematik model Matlab programında yazılan bir algoritma yardımıyla çözülmüştür. Çalışmada, matematik model tek kirişli köprülü bir krene uyarlanmış ve krene ait parametreler kullanılarak benzetim çalışmaları yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında, farklı hareket hızları ve farklı kütle oranları (yükün kiriş kütlesine olan oranı) için çalışma senaryoları oluşturulmuş ve her senaryo için kirişte oluşan yer değiştirmeler elde edilerek, sonuçlar grafiksel olarak ve tablolar halinde verilmiştir. Benzetim çalışmalarının sonuçları, kirişlerde dinamik davranışın hareketli yükün hızına ve kütlesine bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. Hareket eden yük kiriş sisteminin doğal frekansını değiştirmekte ve yük kirişin farklı noktalarında iken sistem farklı titreşimler yapmaktadır. Yükün hızı arttıkça maksimum yer değiştirmenin oluştuğu yer değişmektedir. Dolayısıyla çalışma, bu tip sistemlerde statik yer değiştirme hesaplarının yetersiz kaldığını ortaya koyarak, hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin sistemin çalışma senaryolarına göre incelenmesinin gerekliliğini vurgulamaktadır.
Hareketli yükler bulundukları sistemlerde önemli dinamik etkilere neden olurlar. Bu problem, mühendislikte geniş bir uygulama alanını etkilemekte olup Makine Mühendisliği alanında da son derece önemlidir. Özellikle kren yapıları, kayar uzuv içeren mekanizmalar, doğrusal kızak ve yataklar, hidrolik ve pnömatik sistem elemanları hareketli yük etkisi altında çalışmaktadır. Tüm bu sistemlerde hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin iyi bilinmesi ve doğru tesbit edilebilmesi, bu sistemlerin tasarımı açısından çok önemlidir. Bu tezde, hareketli yüke maruz basit mesnetli homojen, izotropik Euler-Bernoulli tipi kirişlerin hareketli yük altındaki dinamik davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, öncelikle kiriş teorileri kısaca ele alınmış, ardından Euler-Bernoulli tipi kirişler için hareketli yük problemi sürekli kiriş teorileri çerçevesinde matematiksel olarak ifade edilmiş ve yer değiştirme değerini veren matematik model Matlab programında yazılan bir algoritma yardımıyla çözülmüştür. Çalışmada, matematik model tek kirişli köprülü bir krene uyarlanmış ve krene ait parametreler kullanılarak benzetim çalışmaları yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında, farklı hareket hızları ve farklı kütle oranları (yükün kiriş kütlesine olan oranı) için çalışma senaryoları oluşturulmuş ve her senaryo için kirişte oluşan yer değiştirmeler elde edilerek, sonuçlar grafiksel olarak ve tablolar halinde verilmiştir. Benzetim çalışmalarının sonuçları, kirişlerde dinamik davranışın hareketli yükün hızına ve kütlesine bağlı olarak değiştiğini göstermektedir. Hareket eden yük kiriş sisteminin doğal frekansını değiştirmekte ve yük kirişin farklı noktalarında iken sistem farklı titreşimler yapmaktadır. Yükün hızı arttıkça maksimum yer değiştirmenin oluştuğu yer değişmektedir. Dolayısıyla çalışma, bu tip sistemlerde statik yer değiştirme hesaplarının yetersiz kaldığını ortaya koyarak, hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin sistemin çalışma senaryolarına göre incelenmesinin gerekliliğini vurgulamaktadır.
Açıklama
Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2012
Anahtar kelimeler
hareketli yük, euler - bernoulli kirişi, dinamik analiz, dinamik davranış, moving load, euler - bernoulli beam, dynamic analysis, dynamic behaviour
Alıntı