Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ece YILDIRIM
Danışman: Nizami Aktürk
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Çalışmada, hem dikey hem de yanal eksenlerinde aynı anda açısal dönmeye maruz kalan bir çubuğun dinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Sistemin 3B ortamdaki hareket denklemleri, Hamilton prensibi yardımıyla elde edilmiştir. Ardından, elde edilen hareket denklemi Mathematica® programıyla ve sınır koşulları çeşitli boyutsuz parametreler yardımıyla boyutsuzlaştırılmıştır. Bu çalışmada, dönen çubuğun boyuna oranla kalınlığının oldukça küçük olduğu kabul edildiğinden sistem modellemesinde Euler-Bernoulli çubuk teorisi kullanılmıştır. Sistemin elastik bölgedeki maksimum dönme hızının tespiti için statik eksenel deformasyon eşitlik ifadesi kullanılarak; iki farklı yaklaşım modeli oluşturulmuştur. Ele alınan iki yaklaşım modelinin de doğruluğunun sınanması için literatürde bu konudaki ilgili çalışmalar ile karşılaştırılması yapılmıştır. Bu çalışmada, cebirsel olarak elde edilen boyutsuz maksimum açısal dönme hız değeriyle; literatürde sayısal yöntemle elde edilen maksimum açısal hız değerleri arasında yaklaşık %10’luk bir fark bulunduğu görülmüştür. Ardından boyutsuz hareket denklemleri, Galerkin yöntemi ile ayrıştırılmıştır. 3B ortamda hareket eden ilgili sistemin Mathematica® programı yardımıyla oluşturulan karakteristik denkleminin doğruluğunun sınanması için literatürde 2B ortamda dönen ilgili çalışmalar ile çeşitli dönme hız ve göbek yarıçapı parametrelerine göre karşılaştırmaları yapılmıştır. Elde edilen ilgili karşılaştırma sonuçları, hem yanal hem de dikey eğilme eksenlerindeki tabii frekans değerlerinin literatürdeki ilgili çalışmalar ile uyum içerisinde olduğunu göstermiştir. Dönen çubukların dinamik karakteristiği, Coriolis ve merkezkaç kuvvetleri sebebiyle dönmeyen çubuklardan farklıdır. Çalışma kapsamında, hem yanal hem de dikey eksenlerdeki eğilme titreşimlerini etkileyen Coriolis kuvvetinin, açısal dönme hızı, göbek yarıçapı ve eğilme rijitlik kat sayı parametrelerine göre ilgili modal frekansların değişimine olan katkısı araştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler : Modal analiz, Galerkin yöntemi, kararlı-durum eksenel deformasyon, serbest titreşim