Dynamic analysis of hydraulic cylinder


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2004

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: KUTLAY AKSÖZ

Danışman: HİRA KARAGÜLLE

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Birçok makina ve çeşitli mekanizmalar, dinamik çalışma şartlan altında çalışmaktadır. Mekanizma elemanlarının, bu dinamik koşullar altında oluşturdukları titreşimler, dayanıklılık, maliyet, verimlilik gibi birçok önemli dizayn parametresini etkilemektedir. Bu çalışmada, bir hidrolik silindirin dinamik çalışma şartları altında titreşim analizi yapılmıştır. Silindir cidarının dinamik cevabım incelemek için bilgisayar destekli mühendislik yöntemleri kullanılmıştır. Analizlerde kullanılan sonlu eleman yöntemleri, bir bilgisayar destekli tasarım ve analiz programı olan ANSYS ile uygulanmıştır. İlk olarak hareketli yük etkisinde titreşim problemi incelenmiştir. Hareketli noktasal bir yüke maruz kalan basit mesnetli kirişlerin titreşimi ANSYS ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, literatürde bulunan mevcut analitik sonuçlar ve diğer bir CAD programı olan I-DEAS analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Literatürdeki çalışmalara ilaveten, hareketli yükün, kiriş üzerinde periyodik etkidiği düşünülmüş ve bu periyodik yüklemenin dinamik sonuçları analiz edilmiştir. Analizler sonucunda artan periyodik yükleme koşullarında, dinamik yükseltme faktörünün de büyüdüğü gözlemlenmiştir. Hareketli yük problemi daha sonra hidrolik silindirde ele alınmıştır. Hidrolik silindirin sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Silindir içerisindeki piston hareketi sonucu oluşan basmç yüklemelerine ait zorlama kuvvetleri hazırlanan ANSYS APDL kodu ile oluşturulmuştur. APDL, ANSYS programının ortak görevleri otomatikleştiren, ve hatta parametrik modellemeye imkan veren parametrik dizayn dilidir. Yükleme fonksiyonlarının tanımında hidrolik silindir çalışma basmcı ve piston hızı dikkate alınmıştır. Düğüm noktaları zorlama fonksiyonlarının oluşturulmasını takiben, silindirin önce statik sonra dinamik analizleri ANSYS programı ile yapılmıştır. Silindir cidarına ait dinamik yükseltme değerleri, değişik piston hızları için analiz edilmiştir. Dinamik yükseltme değerlerinin, piston hızına bağlı olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca sönümün dinamik analizdeki etkisini inceleyen parametrik bir çalışma da yapılmıştır. Bu tezde, parametrelerin doğru seçimi ile ANSYS gibi sonlu elemanlar programlarının, hidrolik veya pnömatik silindirlerin dinamik yükleme modelinin oluşturulmasında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.Anahtar kelimeler: Dinamik analiz, hidrolik silindir, sonlu elemanlar yöntemi, ANSYS, dinamik yükseltme faktörü