Research Article

Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması

Volume: 29 Number: 2 August 25, 2025
TR EN

Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Sağlık sektöründe, robotik sistemlerde ve endüstride kullanılan cihazların kullanım ömrü ve performansı dinamik yüklemelere maruz kaldıklarında verdikleri tepkilerle doğrudan ilişkilidir. Dinamik yüklemeler sonucunda ortaya çıkan titreşimler stabilitesi ve mekanik performansı üzerinde kritik etkilere sahiptir. Bu nedenle, dinamik yükleme altındaki titreşim davranışının analiz edilmesi, özellikle biyomekanik uygulamalar kapsamında önem taşımaktadır. Özellikle biyolojik doku simülasyonları üzerinde gerçekleştirilen titreşim analizleri, sistemlerin dinamik yanıtlarının belirlenmesi ve güvenilirliğinin artırılmasına yönelik temel bir adımdır. Polilaktik asit (PLA), hem yapay biyolojik doku üretiminde hem de üç boyutlu yazıcı filamenti için yaygın olarak tercih edilen bir malzeme olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada yapılan deneysel ve nümerik çalışmalarda, motor tahriki ile harmonik yük uygulanmış kirişler üzerinde konuma göre dinamik analizler gerçekleştirilmiştir. Kirişler üzerinde konum olarak üç düğüm noktası belirlenmiş ve bu noktalar arasına piezo sensörler yerleştirilerek analizler yapılmıştır. PLA kutu içerisine yerleştirilen kirişli sistemin sönümlü ve sönümsüz titreşimine bağlı olarak zaman analizi, doğal frekansı, sönümleme oranı incelenmiştir. Kirişlerin üretiminde iki farklı malzeme seçilmiştir. Metal malzeme olarak geleneksel yöntem ile imal edilmiş A366/CQ siyah çelik levha (Soğuk haddelenmiş sac-DKP) ve polimer malzeme olarak PLA filament kullanılmıştır. Deneysel ve nümerik çalışmalarımız sonucunda, her iki sistemin kararlı olma durumu serbest uç bölgesinde tespit edilmiştir. Çelik ve PLA kiriş için bahsedilen bölgedeki sönüm oranları deneysel olarak sırasıyla 0,227 ve 0,755 bulunmuştur. Sayısal sonuçlara göre ise çelik kirişli sistemin sönüm oranları [0,93; 0,93; 0,55; 0,55; 0,76; 0,76], PLA kirişli sistemin ise [1; 0,98; 0,98; 0,97; 0,97; 0,94; 0,94] olarak elde edilmiştir. Çalışma, malzeme ve sistem dinamiklerinin optimize edilmesi, titreşim kontrolü ve kararlılık artırmaya yönelik mühendislik uygulamalarına katkı sağlayabilecek bir referans niteliği taşımaktadır.

Keywords

Supporting Institution

Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

FDK-2022-8789

Thanks

Bu çalışma, FDK-2022-8789 proje numarası ile Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmektedir.

References

  1. [1] M. P. (Michael P. Norton and D. G. (Denis G. ) Karczub, Fundamentals of noise and vibration analysis for engineers. Cambridge University Press, 2003.
  2. [2] “S. Graham Kelly - Fundamentals of Mechanical Vibration-McGraw-Hill Science_Engineering_Math (2000)”.
  3. [3] S. Saedi, E. Acar, H. Raji, S. E. Saghaian, and M. Mirsayar, “Energy damping in shape memory alloys: A review,” Sep. 15, 2023, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.jallcom.2023.170286.
  4. [4] M. N. Bajad, “Analytical approach for damping model,” Jan. 01, 2023, Institute for Ionics. doi: 10.1007/s42107-022-00491-3.
  5. [5] M. Al Rifaie, H. Abdulhadi, and A. Mian, “Advances in mechanical metamaterials for vibration isolation: A review,” Mar. 01, 2022, SAGE Publications Inc. doi: 10.1177/16878132221082872.
  6. [6] A. Raza, R. Rimašauskienė, V. Jūrėnas, and S. Mahato, “Experimental investigation of vibration amplitude control in additive manufactured PLA and PLA composite structures with MFC actuator,” Eng Struct, vol. 294, Nov. 2023, doi: 10.1016/j.engstruct.2023.116802.
  7. [7] G. Song, P. Z. Qiao, and W. K. Binienda, “Active vibration damping of a composite beam using smart sensors and actuators,” in 19th AIAA Applied Aerodynamics Conference, American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc., 2001. doi: 10.2514/6.2001-1637.
  8. [8] P. A. Jadhav and K. M. Bajoria, “Free and forced vibration control of piezoelectric FGM plate subjected to electro-mechanical loading,” Smart Mater Struct, vol. 22, no. 6, Jun. 2013, doi: 10.1088/0964-1726/22/6/065021.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Dynamics, Vibration and Vibration Control, Machine Theory and Dynamics

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 25, 2025

Submission Date

May 31, 2024

Acceptance Date

April 19, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 29 Number: 2

APA
Selçuk, E. N., Gülsevinçler, E., Akman, H., Çakmak, G., & Usal, M. (2025). Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 29(2), 256-267. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1493654
AMA
1.Selçuk EN, Gülsevinçler E, Akman H, Çakmak G, Usal M. Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. J. Nat. Appl. Sci. 2025;29(2):256-267. doi:10.19113/sdufenbed.1493654
Chicago
Selçuk, Elif Nur, Ekrem Gülsevinçler, Hatice Akman, Gökçenur Çakmak, and Mustafa Usal. 2025. “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29 (2): 256-67. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1493654.
EndNote
Selçuk EN, Gülsevinçler E, Akman H, Çakmak G, Usal M (August 1, 2025) Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29 2 256–267.
IEEE
[1]E. N. Selçuk, E. Gülsevinçler, H. Akman, G. Çakmak, and M. Usal, “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”, J. Nat. Appl. Sci., vol. 29, no. 2, pp. 256–267, Aug. 2025, doi: 10.19113/sdufenbed.1493654.
ISNAD
Selçuk, Elif Nur - Gülsevinçler, Ekrem - Akman, Hatice - Çakmak, Gökçenur - Usal, Mustafa. “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29/2 (August 1, 2025): 256-267. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1493654.
JAMA
1.Selçuk EN, Gülsevinçler E, Akman H, Çakmak G, Usal M. Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. J. Nat. Appl. Sci. 2025;29:256–267.
MLA
Selçuk, Elif Nur, et al. “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 29, no. 2, Aug. 2025, pp. 256-67, doi:10.19113/sdufenbed.1493654.
Vancouver
1.Elif Nur Selçuk, Ekrem Gülsevinçler, Hatice Akman, Gökçenur Çakmak, Mustafa Usal. Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. J. Nat. Appl. Sci. 2025 Aug. 1;29(2):256-67. doi:10.19113/sdufenbed.1493654

e-ISSN :1308-6529
Linking ISSN (ISSN-L): 1300-7688

All published articles in the journal can be accessed free of charge and are open access under the Creative Commons CC BY-NC (Attribution-NonCommercial) license. All authors and other journal users are deemed to have accepted this situation. Click here to access detailed information about the CC BY-NC license.