Isogeometric boundary element formulation for deformable particles in microchannel confinement
Mikrokanal içindeki esnek parçacıklar için izogeometrik sınır eleman yöntemi formülasyonu
- Tez No: 829250
- Danışmanlar: DOÇ. BARBAROS ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Esnek parçacıkların sayısal simülasyonları, deneysel tekniklerle elde edilemeyen nicelikleri anlamak için temel öneme sahiptir. Sınır eleman yöntemi, viskoz akış koşullarında deformasyona uğrayabilen parçacıkların analizinde avantajlı bir tekniktir, çünkü lineer kısmi diferansiyel denklemler için problem boyutunu bir azaltır. İzogemetrik sınır elemanı formülasyonu, elemanların yüksek dereceden sürekliliği ve geometri modellemedeki hataları azaltmasından dolayı esnek parçacıkların hareketini modellemek için kullanılmıştır. Ayrıca, yüzey normalinin ve eğriliğinin analitik olarak hesaplanmasına olanak tanır. Daha spesifik olarak damlacıklar gibi deformasyona uğrayabilen parçacıklar, yüksek deformasyona uğrayabilir ve bu, ağ yapısının bozulmasına neden olur. Ayrıca, sayısal hatalar parçacığın hacminde fiziksel olmayan bir değişime yol açar. Bu nedenle, izogemetrik sınır eleman yönteminde, söz konusu sayısal hataları azaltmak için hacim düzeltme ve ağ gevşetme algoritmaları uygulanmıştır. Genelliği kaybetmeden, serbest ve sınırlı akış durumlarındaki damlacık hareketi formüle edilmiş ve önerilen formülasyonun doğruluğunu değerlendirmek için çeşitli örnek problemler çözülmüştür. Çalışmada açıklanan stabilizasyon yöntemleriyle desteklenen izogemetrik sınır elemanı yöntemi, düşük çözünürlüklü simülasyonlarla stabil ve doğruluk payı yüksek sonuçlar elde etmeye olanak tanır.
Özet (Çeviri)
Numerical simulations of deformable particles are essential to understand quantities that are not possible with experimental techniques. The boundary element method is an advantageous technique to analyze deformable particles in viscous flow conditions since it reduces the dimensionality of the problem by one for linear partial differential equations. Isogeometric boundary element formulation is proposed to model the motion of deformable particles which provides unique advantages in terms of the higher-order continuity of elements and exact geometry representation. Moreover, it enables the calculation of surface normal and curvature analytically. Deformable particles, more specifically droplets, may undergo high deformation which deteriorates the mesh. Moreover, numerical inaccuracies result in a nonphysical change in the volume of the particle. Hence, volume correction and mesh relaxation algorithms are implemented in the isogeometric boundary element method to alleviate the aforementioned numerical artifacts. Without loss of generality, droplets in free and bounded flow cases are formulated and several benchmark problems are solved to assess the accuracy of the proposed formulation. Isogeometric boundary element method supported by stabilization methods explained in the study allows for obtaining stable and accurate results with low-resolution simulations.
Benzer Tezler
- Prediction of road construction cost quantities and their unit prices for Turkey
Türkiye için yol maliyet miktarlarını ve birim fiyatlarını önceden tahmin için bir model
HİKMET BAYIRTEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖZDEMİR AKYILMAZ
- Interactive computer aided selection of standard bolts and analysis of bolted joints
Bilgisayar yardımıyla kullanıcı etkileşimli standart civata seçimi ve civatalı bağlantıların analizi
LEVENT YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. R. ORHAN YILDIRIM
- Bantlı götürücülerin bilgisayar destekli tasarımla karşılaştırılması
Comparison of the computer aided design belt conveyors
METİN GÜNER
- Dişli çarklarda yük taşıma kabiliyetinin ve diş gibi gerilmelerinin incelenmesi
Investigation of root stresses and fatique strength of spur gears
MUZAFFER ERTEN
- Traktör güvenlik kabinlerinin konstrüksiyonu ve kontrolü için bir analiz modeli
An Analysis model for the design and control of tractor protective cabs
ÜMİT KOCABIÇAK
