Reduced-order modeling of bladed disk systems with shrouds by component mode synthesis
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: EHSAN NAGHIZADEH
Danışman: ENDER CİĞEROĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çok sayıda serbestlik derecesinin getirdiği yüksek hesaplama maliyetleri, kanatçıklı disk sistemlerinin titreşim analizleri engel oluşturur. Buna ek olarak, kanatçık düzensizliğinden kaynaklı problemin defalarca çözülmesi ve çıkıntı tip sürtünme yüzeylerinde yer alan Serbestlik Derecelerinde (SB) yüksek doğrulukta yer değiştirme değerleri gerektiren doğrusal olmayan temas yüzeyleri, verimli bir indirgenmiş sonlu elemanlar modelini talep etmektedir . Sonuç olarak, hesaplama maliyetini en aza indirirken kabul edilebilir doğrulukta sonuçlar elde etmeyi amaçlayan araştırmacılar, farklı indirgeme teknikleri önermişlerdir. Bu bağlamda, ünlü böl ve yönet teorisini takip eden Bileşen Biçim Sentezi (BBS) yöntemlerinin çok etkili olduğu onaylanmıştır. Bu çalışmada, ilk olarak, BBS kurulmuş en ünlü indirgeme teknikleri, yani Rubin, Hurty/Craig-Bampton, İkili Craig-Bampton ve Karışık Arayüz yöntemleri, akademik bir kanatçıklı disk sisteminin hesaplama maliyetini azaltmak için uygulanmıştır. Rubin ve Hurty/Craig-Bampton yöntemleri için genelleştirilmiş bir durum olan ve yapılan karşılaştırma çalışmasından elde edilen bilgilerden yararlanılarak yeni bir indirgeme metodu önerilmiştir. Daha sonra önerilen yöntemin etkinliği, hem düzenli hem de düzensiz kanatçıklı disk sistemlerini içeren durum çalışmalarında literatürdeki rakipleriyle karşılaştırılmıştır. Önerilen yöntemin, düzenli kanatçıklı disk sistemi için dairesel simetri özelliği ve Rubin yöntemi ile uygun şekilde kullanıldığında nispeten düşük bir hesaplama maliyeti ile çok yüksek doğruluk sağladığı sonucuna varılmıştır. Düzensiz durum için, kanatçıksektörünün indirgenmesi düzenli duruma benzemektedir. Bu nedenle, düzensiz durum için özellikle disk yapısının indirgenmesine dikkat gösterilmiştir. Disk yapısı için üç farklı indirgeme yaklaşımı önerilmiştir. buna ek olarak, modelin boyutunu daha da azaltmak için bir arayüz indirgeme yöntemi uygulanmıştır. Son olarak, bütün bu yöntemlerin her biri disk sektörü üzerinde uygulanarak ve indirgenmiş kanatçık modeli ile birleştirililerek tüm kanatçıklı disk yapısının indirgenmiş bir modeli oluşturulmuştur.. İndirgenmış Sonlu Elemnlar Modelin (İSEM) performansı, farklı düzensizlik dağılımları için araştırılmıştır. Bu çalışmada önerilen indirgenme yönteminin mükemmel sonuçlar getirebileceği ve düzensiz kanatçıklı disk sistemlerinin analizi için hesaplama süresini ciddi ölçüde azaltabileceği sonucuna varılmıştır.