Large deformation analysis of flexible multibody systems
Çoklu bünye sistemlerinin yüksek deformasyonlu analizi
- Tez No: 313856
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK DARENDELİLER, PROF. DR. KEMAL İDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mekanik sistemlerde yüksek yer değiştirme ve yüksek gerinim problemleri temel olarak dört yöntem ile çözülebilmektedir. Bunlar, Yüzen Referans Takımı, Basamaklı Sonlu Eleman, Büyük Dönü Vektörü ve Mutlak Nodal Koordinat Formülasyonlarıdır. Doğru katı cisim dinamiği benzetimi, basit kütle matrisi ve basamaksız formülasyonu nedeni ile çoklu bünye dinamiği analizleri için en uygun yöntem, Mutlak Nodal Koordinat Formülasyonu'dur. Fakat, bu yöntem düzgün sınırlara sahip problemler ile sınırlıdır.Bu tezin amacı, mevcut Mutlak Nodal Koordinat Formülasyonu'nun düzensiz sınırlara sahip problemlerde de kullanılabilecek şekilde geliştirilmesidir. Bu amaçla, ilk önce çoklu bünye dinamiği analizlerinde kullanılmak üzere Ağsız Mutlak Nodal Koordinat Formülasyonu geliştirilmiştir. Geliştirilen ağsız yöntemin doğrulaması kiriş tipi yapılar kullanılarak gerçekleştirilmiş ve uygun sonuçlar elde edilmiştir. Daha sonra, düzensiz sınırlara sahip problemlerin çözümü için ?Mutlak Nodal Koordinat Formülasyonu için Sanal Eleman Eşleştirme? Yöntemi geliştirilmiştir. Önerilen yöntem, düzlemsel gerilme, düzlemsel gerinim, plaka/kabuk ve 3 boyutlu sonlu elemanlara uyarlanmıştır. Yöntemin doğrulaması literatürde yer alan ağ doğrulama problemleri ile gerçekleştirilmiştir. Bunun yanında, yüksek yer değiştirme içeren esnek bünye sistemlerinin analizleri ile de doğrulama yapılmıştır. Ek olarak, ince plaka yaklaşımı için gerekli olan şekil fonksiyonları türetilmiştir.Bu tezde geliştirilen ve önerilen yöntemlerin, çoklu bünye dinamiği benzetimlerinin dışında yüksek dönü ve/veya deformasyon gerektiren yapısal mekanik problemlerinde de yararlı olacağı gözlenmiştir. Önerilen yöntemler sonlu elemanların şekil sınırlamasını genişlettiğinden dolayı, literatürdeki diğer yöntemlere göre daha verimlidir.
Özet (Çeviri)
Large displacement and large strain problems of mechanical systems can be solved mainly by four methods. These are Floating Frame of Reference, Incremental Finite Element, Large Rotation Vector and Absolute Nodal Coordinate Formulations (ANCF). Due to exact rigid body representation, simple mass matrix structure and non-incremental formulation, ANCF is more convenient in analyzing flexible multibody systems. However, it is limited to problems with regular boundaries, currently.The aim of the thesis is to improve the current ANCF in order to handle various problems with irregular boundaries. For this purpose, firstly meshfree ANCF has been developed to analyze flexible multibody systems. Verification of the developed meshfree formulation has been performed for beam type structures and accurate results have been obtained. Then, ?ANCF with Virtual Element Mapping Method? has been proposed to overcome the boundary problems of the current formulations. The proposed method has been implemented to plane stress, plane strain, plate/shell and 3D solid finite elements. Verification of the proposed method has been performed by using the patch test problems available in the literature. Besides, it has been verified by various flexible multibody problems with large deformations. Additionally, shape function polynomials for thin plate assumption have been derived.It is observed that developed formulations and methods can be useful not only for flexible multibody systems but also for structural mechanics problems subjected to large deformations and/or rotations. The proposed methods and formulations are more efficient than the current formulations in the literature due to extended shape limits of finite elements.
Benzer Tezler
- Flexible multibody analysis using absolute nodal coordinate formulation
Mutlak nodal koordinate formülasyonu kullanılarak esnek uzuvlu çoklu cisim sistemlerin analizi
MUHAMMED ALİ ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
PROF. DR. SITKI KEMAL İDER
- Tüp içinde tüp sistemli bir yapının yatay yükler altındaki davranışının araştırılması
Başlık çevirisi yok
HASAN BORA KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAHİT KUMBASAR
- Multibody simulation of helicopter rotor with structural flexibility
Helikopter rotorunun yapisal esneklik dahil edilerek çok gövdeli simülasyonu
BALİ İHSAN ÖZTURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Uçak MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Synthesis of poly(imide) siloxane block copolymer, structural characterization and comparison of irradiation effect in radiation shielding properties for flexible sheet and pelletized form
Poli(imid) siloksan blok kopolimerin sentezi, yapısal karakterizasyonu ve ışınlama etkisinin esnek levha ve peletleştirilmiş formlarında radyasyon zırhlama özelliklerinin karşılaştırılması
TÜRKAN DOĞAN
Doktora
İngilizce
2020
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN