Eğri Eksenli Çubukların Titreşimlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle İncelenmesi Ve Deneysel Sonuçlarla Karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, çubuk teorisi ile ilgili mevcut bilgilere, sonlu elemanlar yöntemi ile desteklenmiş deneysel verilerin katkıda bulunması amaçlanmıştır. Eğri eksenli çubukların serbest titreşimleri, çubuk teorisi kapsamında genel olarak ele alınmıştır. Sonlu elemanlar yönteminin özellikleri ve modelleme çalışmalarına katkıları anlatılmıştır. Sonlu eleman analizinde kullanılan, ANSYS Paket Programı tanıtılmış ve işletimi ile ilgili bilgiler verilmiştir. Çalışmada incelenen eğri eksenli çubukların, malzeme tipi ve özelliklerine göre modelleme işlemi yapılmış ve ardından analiz edilerek teorik titreşim frekansları belirlenmiştir. Buna ilave olarak, mevcut eğri eksenli çubukların serbest titreşim frekansları, hazırlanan deney düzeneğinde, değişik sınır şartlarında ölçülmüştür. Deneysel sonuçlar ile teorik sonuçlar karşılaştırılırken, çeşitli şekiller ve tablolarla desteklenmiştir. Böylelikle, sonlu elemanlar yönteminin, eğri eksenli çubukların titreşim analizlerine katkıları ve sınırlamaları üzerinde durulmuştur.

The purpose of this study is to be able to assist the existing studies on the beam theory by using empirical data supported by finite element method. The general equations of vibrations of curved beams are given within beam theory generally. The features of finite element method and its assistance to modeling are mentioned. The study also includes detailed information regarding to the process of ANSYS which is used for finite element analysis. The modeling of existing curved beams is done due to the material properties and the vibration frequencies obtained by modal analysis are determined. Besides this, the free vibrations of existing curved beams are found out under different boundary conditions by means of experimental analysis. The comparison between theoretical and experimental free vibration frequencies is supported by graphics and tables. By this way, the ability of processed finite element method is discussed for the analysis of free vibrations of curved beams.