Burkulma yükü altındaki çubuğun denge durumunu koruması şartlarının doğrusal ve doğrusal olmayan sey ile analizi
Analysis of the stability conditions of the rod under buckling load by linear and nonlinear fea
Yazar: DENİZ CEM YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. EZGİ GÜNAY
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüz birçok sistemde kullanılan çubuk elemanlar, sistemin yapısına bağlı olarak
çekme, basma, kesme ve eğilme kuvvetlerinin etkisi altındadır. Bu tür çubuk sistemler
eksenel basma kuvvetine maruz kaldıklarında sistemlerde oluşabilecek kararsızlıklara bağlı
burkulmaların tasarım aşamasında dikkate alınması gerekmektedir. Tez çalışmasında, SEY
ile eksenel basma yüküne maruz kalan değişken kesitli çubuk eleman için doğrusal
burkulma analizi yapılarak kusursuz bir çubuk yapı için kabul edilebilecek kritik burkulma
yükü hesaplanmıştır. Çubuk yapının gerçek kritik burkulma yükünün hesabı için ANSYS®
yazılımı kullanılarak Riks Metodu ile doğrusal olmayan burkulma analizleri yapılarak
kritik burkulma yükü hesaplanmış, burkulmanın özdeğerleri hesaplanarak, özvektörleri
şekillerle temsil edilmiş ve doğrusal ve doğrusal olmayan burkulma analizi sonuçları
grafikler ile verilmiştir. Tez çalışmasında ek olarak bir uçak ön iniş takımı tekerlek
bağlantısının yapıldığı çatal yapısının tekerlek bağlantı noktasında meydana gelen
deformasyonun minimuma indirgenebilmesi için yeni bir kompozit yapı tasarımı
gerçekleştirilmiş olup, tasarlanan kompozit yapı için malzeme özellikleri belirlenmiştir.
Tasarlanan yapı için ANSYS® yazılımı ile doğrusal olmayan burkulma analizi yapılarak
kritik burkulma yükü değeri hesaplanmıştır. Daha sonra, sistemin serbest titreşim analizi
yapılarak çatal yapının sistemin en stabil olduğu sabit bağlantı-serbest uç sınır şartları ile
doğal titreşim frekansları hesaplanmıştır. Hesaplanan frekanslar için salınım modları
şekiller ile verilmiştir.

Abstract:
The rod elements used in many systems today are under the influence of tensile,
compression, shear and bending forces depending on the structure of the system. Buckling
due to instability in the systems should be taken into consideration during the design phase,
when such variable cross-section rod systems are subjected to axial compression force. In
this thesis, using the FEM, the linear buckling analyses for the rod element subjected to
axial compression load is performed and the critical buckling load that can be accepted for
a perfect bar structure is calculated. The critical buckling load is calculated by using
nonlinear buckling analysis in the consideration of Riks Method by using ANSYS®
software then the eigenvalues were calculated and corresponding eigenvectors of buckling
are presented with figures and the results of linear and nonlinear buckling analysis are
given by graphs. In additon to this study, a new composite structure was designed and the
material properties were determined for the designed composite structure in order to
minimize the deformation of the fork structure where an aircraft front landing gear wheel
connection was made. For the designed structure, nonlinear buckling analysis was
performed with ANSYS® software and the critical buckling load values were calculated.
Then, by the help of free vibration analysis of the system, the most suitable stable
condition of the fork was calculated in the consideration of fixed-free boundary conditions.
The calculated natural vibration frequencies of the fork structure and the corresponding
mode shapes of the structure were presented with figures.