Çatlak İçeren Bir Çerçeve Taşıyıcı Sistemin Zorlanmış Titreşim Analizi
Abstract
Bu çalışmada, kenarında çatlaklar bulunan tek açıklıklı bir çerçeve taşıyıcının sönümsüz ve sönümlü zorlanmış titreşim cevapları incelenmiştir. Çatlaklı çerçevenin titreşim analizleri, Euler-Bernoulli çubuk teorisi çerçevesinde incelenmiştir. Çatlak etkisinden dolayı ortaya çıkan yerel esneklik, çatlak kesiti veya bölgesinde, kütlesiz ve boyutsuz bir çubuk sonlu eleman ile modellenmiştir. Çatlaktan dolayı ortaya çıkan yerel esneklik, lineer elastik kırılma mekaniği teorisi baz alınarak açılma modu (Mod1) ile düzlem içi kayma modu (Mod2) kullanılmasıyla birlikte elde edilen gerilme yığılma faktörü ve şekil değiştirme enerjisi salıverininim oranlarına bağlı olarak elde edilmiştir. Çatlak esnekliğinin tersi alınarak elde edilen çatlak rijitliğinin sonlu elemanlar modeline eklenmesiyle birlikte birleştirilmiş sonlu elemanlar formülasyonları elde edilmiştir.
Zorlanmış titreşim çözümlerinde zaman tanım aralığında doğrudan integrasyon yöntemlerinden biri olan merkezi farklar yöntemi kullanılmıştır. Çalışmada farklı değerlerdeki çatlak derinliğinin, farklı çatlak konumunun ve farklı değerlerdeki çerçeve yapının geometrik boyutlarına bağlı olarak dinamik cevaplar elde edilmiş ve yorumlanmıştır. Elde edilen formülasyon ve sonuçların doğruluğu için, literatürdeki benzer çalışmaların özel sonuçları ile kıyaslama çalışmaları yapılmıştır.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
Thanks
References
- [1] Tharp T.M., "A Finite Element for Edge‐Cracked Beam Columns", International Journal for Numerical Methods in Engineering, 24: 1941-1950, (1987).
- [2] Ostachowicz W.M. and Krawczuk M., "Vibration Analysis of a Cracked Beam", Computers & Structures, 36: 245-250, (1990).
- [3] Shen M. H. and Pierre C., "Free Vibrations of Veams with a Single-Edge Crack", Journal of Sound and Vibration, 170: 237-259, (1994).
- [4] Nikolakopoulos P.G., Katsareas D.E. and Papadopoulos C.A., "Crack Identification in Frame Structures", Computers & structures, 64: 389-406, (1997).
- [5] Krawczuk M., Ostachowicz W. and Zak A., "Dynamics of Cracked Composite Material Structures", Computational Mechanics, 20: 79-83, (1997).
- [6] Yokoyama T. and Chen M. C., "Vibration Analysis of Edge-Cracked Beams Using a Line-Spring Model", Engineering Fracture Mechanics, 59: 403-409, (1998).
- [7] Saavedra P.N. and Cuitino L.A., "Crack Detection and Vibration Behavior of Cracked Beams", Computers & Structures, 79:1451-1459, (2001).
- [8] Kuntiyawichai K. and Burdekin F.M., "Engineering Assessment of Cracked Structures Subjected to Dynamic Loads Using Fracture Mechanics Assessment", Engineering Fracture Mechanics, 70:1991-2014, (2003).
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Kemal Koçyiğit
0000-0001-5430-0701
Türkiye
Publication Date
December 1, 2020
Submission Date
August 19, 2019
Acceptance Date
October 21, 2019
Published in Issue
Year 2020 Volume: 23 Number: 4
Cited By
Fiber Takviyeli Kompozitlerin Farklı Deformasyon Hızındaki Mod I ve Mod I/II Kırılma Davranışların İncelenmesi
Journal of Polytechnic
https://doi.org/10.2339/politeknik.707130A Finite Element Solution for Bending Analysis of a Nanoframe using Modified Couple Stress Theory
International Journal of Engineering and Applied Sciences
https://doi.org/10.24107/ijeas.1064690