Altı tahrikli (6x6) askeri bir aracın silah atış pozisyonlarında ve arzide seyir halinde dinamik durumunun incelenmesi
Dynamical analysis of a six-wheeled vehicle at positions of firing and riding in terrain
- Tez No: 139779
- Danışmanlar: PROF. DR. NECATİ TAHRANLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: 6x6 Taşıt, Frekans, Gerilme, Titreşim, Analiz, Sonlu Elemanlar XV, 6x6 Vehicle, Frequency, Stress, Vibration, Analysis, FEM xvi
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Altı tekerleğinden tahrik edilen (6x6) taşıtların arazideki seyir durumları ve performansları çok iyi olduğundan özellikle askeri amaçlı kullanılması yaygındır. Hafif savaş taşıtı ve silahlı personel taşıyıcı olarak kullanılabilen taşıt, ağır silahlı taşıtlara ve orduya destek açısından giderek artan bir öneme sahiptir.Dolayısıyla hafif savaş taşıtlarının dinamik analizleri, güvenirlik ve performans açısından önemlidir. (6x6) Taşıtların sahip oldukları avantajlara rağmen literatürde yapısal ve dinamik analizleri üzerine yayınlanmış çalışma yok denecek kadar azdır. Literatürde genel olarak dört tekerlekli taşıtların dinamik durumları analitik ve deneysel olarak incelenmektedir. Tezde incelenen taşıt askeri amaçlı olup, altı tekerleğinden tahrikli(6x6) arazi taşıtıdır. Üzerine monte edilen havan topu ile atış da yapılabilmektedir. Taşıtın seyir ve atış durumlanndaki dinamik ve gerilme analizleri teorik ve deneysel olarak yapıldı. Titreşim cevaplan ve gerilmeler elde edildi. Hasar durumu ve taşıt titreşim cevapları incelendi. Taşıtın frekans analizi deneysel ve teorik olarak yapılarak serbest titreşim karakteristikleri (doğal frekanslar ve mod şekilleri) elde edildi. Tezde hem deneysel hem de teorik sonuçlar elde edilerek birbirleriyle karşılaştırıldı. Deneysel çalışmalarda kullanılan taşıt, 1013 Ordu Donatım A.T. Tuzla Jeep Fabrikasında tasarlanmış ve prototip olarak imal edilmiştir. Modelleme de iki yaklaşım tipi kullanıldı; İlk modelleme yaklaşımında, taşıt gövdesi rijit, tekerlekler elastik ve sönümlü, zemin rijit kabulüyle, literatürde tam model, yarım model ve çeyrek model adı verilen dinamik modeller taşıta uygulandı. Yol en genel halde sinusoidal kabul edilerek, taşıt modellerinin frekans cevap eğrileri, hıza bağlı olarak MATLAB'de yazılan programla elde edildi. İncelemeler süspansiyonlu ve süspansiyonsuz taşıt için yapıldı. Frekans cevap eğrilerinin süspansiyon ve yay katsayılarının değişiminden nasıl etkilendiği incelendi. Taşıt denklemleri durum uzayında ifade edilerek, MATLAB'de oluşturulan program ile çeşitli yol tipleri ve havan silahı atışı için taşıt titreşim cevaplan bulundu. Taşıtın darbe etkisinde titreşim cevaplan ve havan silahı atışından kalan titreşimin sonraki atışa etkisi süspansiyonlu ve süspansiyonsuz taşıt için incelendi. Altı tekerlekli taşıt için yol üzerinde, arazi şartlannın dinamik eşdeğeri olabilecek, bir ve daha fazla dikdörtgen engeller oluşturularak, taşıt üzerinden geçirildi. Taşıtın titreşim cevabı, bu yol tipleri için BK 2515 spektrum analizörü ile ölçüldü. Teorik ve deneysel sonuçlar karşılaştınldı ve grafikler yorumlandı. Bir dinamik sistemin doğal frekanslannın ve mod şekillerinin bulunması veya diğer adıyla frekans analizi, yapımn dinamik karakteristiklerini ortaya koyması, dinamik yükler altında nasıl bir cevap vereceğinin belirlenmesi açısında önemlidir. îkinci modelleme yaklaşımında, taşıt gövdesi, elastik, tekerlekler elastik ve sönümlü, zemin rijit kabulüyle modelleme yaklaşımıyla taşıtın sonlu elemanlar modeli kafes kiriş (frame) elemanlar kullanılarak MATLAB ve ANSYS'de oluşturuldu. Anfibik ve anfibik olmayan taşıtın frekans analizi oluşturulan programlarla yapıldı. Taşıtın frekans analizi deneysel olarak, sinüs-süpürme yöntemi ve darbe yöntemi kullanılarak yapıldı. Teorik ve deneysel sonuçlar karşılaştınldı. Frekans analizi ile gerçeklenen model, taşıt karkas yapısmda ki gerilme ve emniyet durumunu incelemek için kullanıldı. Taşıt yapısı, statik yüklemeler ve havan silahı ile atış anında oluşan geri tepme kuvveti için ANSYS'de incelendi. Statik yükleme ile elde edilen sonuçlar deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlarla karşılaştınldı.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Best to our knowledge, six-wheeled vehicles have better driving conditions and performance criteria as compared to four-wheeled vehicles, especially for the use of military. Light combat vehicles and armored personnel carriers are gaining more importance due to support role for both troops and other more heavily armored combat vehicles. The dynamic behaviour of such light weight vehicles is of particular interest to the Army because of the need to ensure survivability. Although, the six-wheeled vehicles have better features, in literature, there has been no dynamic analysis carried out on those vehicles. Generally, dynamic analysis of four wheeled vehicle has been undertaken. The vehicle which is investigated in this work, is designed and manufactured at“1013 Ordu Donatım A.T. Tuzla Jeep Fabrikası”. The vehicle is designed to operate on off-road conditions and for military purposes. The vibrations of the vehicle under the conditions of firing and riding are investigated. The modal analysis of a six-wheeled vehicle has been proposed in this work by means of computational and experimental methods. Stress analysis of the vehicle was made for firing. Safety and vibration of vehicle were investigated In modelling the vehicle, elastic body and rigid body techniques were used in computational methods. The first approach in modelling of the vehicle is discrete mass model as rigid body. And tires were modelled as a spring and dashpot elements. Various dynamic models for vehicle were introduced and then the equations of motion were derived. The road was considered as sinusoidal function. Then the response of the vehicle in frequency domain was studied, considering the changes of spring and dashpot elements in MATLAB. Investigations were made both for the vehicles with or without the suspension systems. The equations of motion were transferred to state-space form to apply firing the condition and various road profiles to be easily modelled in MATLAB. The vibrations of the vehicle that resulted from above mentioned inputs were investigated. In experimental studies, one and four rectangle profiles constructed on road to form equalivent road conditions similar to terrain conditions. Vibration measurements were taken from several places (driver seat location etc.) by B&K 2515 vibration analyser. Finally, the results obtained from experiment were compared with the calculated results The modal analysis of the vehicle is important to find natural frequencies and mode shapes for understanding the dynamic characteristics of structure and how behaves under dynamic loads. The second approach in modelling a vehicle is elastic body. Therefore a three - dimensional finite element model was generated using beam elements and shell elements in ANSYS. The tires were modelled as a spring and dashpot elements. The components of the vehicle, such as gas tank, main engine etc. have been modelled as lumped masses on their original locations. Impulse excitation using a hammer and excitation with an electrodynamic shaker driven by a sinusoidal signal were used to measure the frequency response of the system. Vibration measurements were taken from several places (driver seat location etc.) by B&K 2515 vibration analyser. Finally, the results obtained from the experiments were compared with the calculated results and a good agreement between these results was obtained. In the model validated by modal analysis, Stress analysis of the vehicle structure was made under the conditions of firing and static loading. Static loading results were compared with the results obtained from the experiment.
Benzer Tezler
- Kapalı devreli gaz türbininin nükleer güç tahrikli denizaltılara uygunluğunun araştırılması
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA DALGIÇ
- Hava jetli dokuma makinelerinde 3 çubuk ve 6 kollu tefe mekanizmalarının tasarımı
Design of 4 bar and 6 bar linkage mechanisms in air jet weaving machines
AHMET AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP EREN
- Fırçasız doğru akım motorlu tahrik sistemlerinde oniki darbeli sürücü
Twelve-step drive of brushless dc machines
LATİF TEZDUYAR
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. EMİN TACER
- Sürtünme kaynağı ile birleştirilmiş AISI 4340 çeliği ile paslanmaz çeliklerin yorulma dayanımının araştırılması
The Investigation of fatigue strength of stainless steels to AISI 4340 steel welded by friction welding
ENGİN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET HASÇALIK