Belirsizlik altında düzlemsel mekanizmaların kinematik analizi
Kinematic analysis of planar mechanisms under uncertainty
Yazar: ÜMİT CAN SELBİ
Danışman: DOÇ. DR. MURAT MAYDA
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Düzlemsel mekanizmaların daha güvenilir ve doğru kinematik analizi istenildiği yüksek riskli sektörlerde örneğin; havacılık, nükleer ve sağlık gibi sektörlerde gerekli tüm girdi parametre değerlerinin en doğru şekilde stokastik olarak modellenmesi gerekmektedir. Bu tez kapsamında, krank biyel ve dört çubuk mekanizmalarında; uzuv boyutları ve krank açısal hızı belirsiz veya rastgele değişken varsayılıp hareket çıkış uzuvlarının konum, hız ve ivme değişimleri Monte Carlo simulasyonu ile stokastik olarak detaylıca incelenmiştir. Burada, stokastik kinematik analizde; her iki mekanizmada krank açısal hızı ve uzuv boyutlarındaki belirsizliklerin kinematik çıktı parametrelerine etkisi, kinematik çıktı parametrelerinin aralık (fark) değerleri ve çıktı parametrelerinin değişim katsayılarına göre yorumlanmıştır. Ayrıca, Monte Carlo simulasyonunda sadece uzuv boyutlarının değişim katsayıları değiştirilirken, krankın açısal hız değişim katsayısı ise sabit kabul edilmiştir. Takip edilen stokastik kinematik analiz yöntemi sayesinde temel düzlemsel mekanizmaların yüksek doğruluk ve güvenilirlik ile kinematik analizi yapılabilir ve böylece yüksek riskli endüstrilerde düzlemsel mekanizmaların tasarım problemlerine daha gerçeğe dayalı stokastik kinematik çıktılar veya çözümler sunularak ilgili sektöre önemli avantajlar sağlanabilir.

Abstract:
It is necessary to stochastically model all required input parameters in an accurate way in high risk industries such as aviation, nuclear and healthcare, where there is a need to conduct more reliable and accurate kinematic analysis of the planar mechanisms.  In this thesis; the variations in position, velocity and acceleration of the output crank-slider and links of four-bar mechanisms are stochastically examined via Monte Carlo simulation in detail when assuming the lengths of links and the angular speed of the crank are uncertain or random variables. Herein, in the stochastic analysis conducted; the three aspects which are the effect of the uncertainties in crank angular speed and the lengths of links on kinematic output parameters, the interval (difference) values of the kinematic output parameters, and the coefficient of variances of these output parameters, are discussed for the both planar mechanisms. Also, when realizing the Monte Carlo simulation, only the coefficient of variance of  the lengths of links are varied, and the coefficient of variance of  the angular speed of crank is accepted to be fixed. Thanks to the of stochastic analysis method conducted, the kinematic analysis of planar mechanisms can be conducted with high accuracy and realibility, and thus, in the high risk industries, more realistically stochastic kinematic outputs or solutions to the design problems of planar mechanisms so that these solutions can provide significant advantages to these industries.