Formulation of a beam finite element for micro beams
Mikro kiriş sonlu elemanı formüle edilmesi
- Tez No: 505742
- Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ SUAT KADIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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
Bu çalışmada, mikro kirişlerin, boyuta bağlı statik ve dinamik davranışlarını analiz etmek için, Euler-Bernoulli kiriş tipinde bir mikro kiriş sonlu elemanı elde edilmiştir. Bu yeni eleman modifiye edilmiş kuvvet çifti gerilmesi teorisi üzerine temellenmiştir. Kiriş için denklemler ve sınır şartları türetilmiş olup konvansiyonel Galerkin Tekniği kullanılarak sonlu eleman formüle edilmiştir. Eleman matrisleri içerisindeki boyut etkisi parametresi sıfır olarak alınırsa, bu yeni model, klasik Euler-Bernoulli kiriş elemanına indirgenebilir. Bu sonlu eleman kullanılarak, farklı sınır şartları için statik ve serbest titreşim analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, literatürdeki analitik, numerik ve benzer sonlu eleman temelli çalışmalardan elde edilen sonuçlar ile kıyaslamış olup oldukça iyi örtüşmektedir. Bu elamanın olası kullanım alanlarını göstermek için iki özel durum incelemesi yapılmıştır. Bunlardan biri mikro dişli çarklar için diş direngenliğinin hesaplanmasıdır. Bu incelemeden elde edilen sonuçlar boyutun diş direngenliği üzerinde kuvvetli bir etkisi olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study presents an Euler Bernoulli type micro-beam finite element for analyzing the size-dependent static and dynamic behavior of micro beams. The new element is based on Modified Couple Stress Theory (MCST). The governing equations of motion and the boundary conditions for the beam are derived and the conventional Galerkin technique is employed to formulate the finite element. The new element can be reduced to Classical Euler-Bernoulli beam element if the size-effect parameter in the element matrices is taken as zero. Using this finite element, static and free vibration analyses are carried out for different boundary conditions. The results are compared with analytical, numerical and similar finite element method based results in the literature and it is found that they are in good agreement. Two case studies are done to demonstrate possible uses of this beam finite element. One of the case studies pertains to the calculation of mesh stiffness of micro gears. This case study shows that there is a strong size effect for the mesh stiffness.
Benzer Tezler
- Nanoteknolojide eğri eksenli çubukların düzlem dışı davranışları için bir sonlu eleman formülasyonu
A finite element formulation for out of plane behavior of curved beams in nanotechnology
HİLAL KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Nanoteknolojide yerel olmayan çubuk teorisinin statik ve dinamik problemleri
Static and dynamic problems of nonlocal beam theory in nanotechnology
OLCAY OLDAÇ
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Frequency-selective remote actuation via continuous beam spans
Sürekli kiriş dizileri yardımıyla frekans-seçici uzaktan tahrik
JABER SALAMAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN
- Fonksiyonel derecelendirilmiş mikro kirişlerin sonlu farklaryöntemi ile analizi
Analysis of functionally graded micro-beams with finitedifference method
FURKAN IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞRI MOLLAMAHMUTOĞLU
- Motion and energy transfer through coupled micro/nano-scale cantilever beams via mechanical resonance absorption
Mikro/nano-boyutlu ankastre kirişlerde mekanik rezonans absorpsiyonu yardımıyla hareket ve enerji transferi
ÜNAL DEĞİRMENCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN