Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi

Murat Avcı; Özer Taga; Ömer Keleş

doi:10.17341/gazimmfd.902998

Research Article

Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi

Year 2022, Volume: 37 Issue: 3, 1689 - 1702, 28.02.2022

Murat Avcı Özer Taga Ömer Keleş

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998

Abstract

Bu çalışmada, katlanır kanatçık mekanizmasının çalışması sırasında oluşan sürtünme ve sönüm değerleri deneysel çalışmalara göre elde edilmiştir. Sürtünme için literatürde tavsiye edilen değerler olmasına rağmen, sönüm sistemden sisteme değişen bir olgudur ve test verileri ile elde edilmesi gereklidir. Bu çalışmada öncelikle oluşturulan test düzeneği üzerinde belirli kapalı hacim tahrik basıncı ile mekanizma çalıştırılmıştır ve sistemde gerçekleşen tahrik basıncı ölçülmüştür. Hızlı kamera sistemi ile de mekanizmanın açılması sırasındaki dinamik davranışı kaydedilmiştir. Adams MBD (çoklu cisim dinamiği) ile mekanizma modeli oluşturulmuş ve testten elde edilen tahrik basınç verisi modele girdi olarak tanımlanmıştır. Adams DOE (test tasarımı) yardımı ile sürtünme ve sönüm için belirli aralıklar tanımlanmış, tanımlanan sürtünme ve sönüm aralıklarında ardı ardına birden çok analiz koşturularak mekanizmanın toplam açılma süresi ve açılırken gerçekleştirdiği dinamik davranışlar elde edilmiştir. Elde edilen bu numerik sonuçlardan Test-C ile korelasyonu en yüksek olan modele göre sürtünme ve sönüm değerleri elde edilmiştir. Aynı mekanizma belirlenen sürtünme ve sönüm değerleriyle farklı tahrik basınçları için test edilmiş ve sonuçlar nümerik modellerle kıyaslanmıştır. Sonunda bu yöntemle belirlenen sürtünme ve sönüm değerlerinin ileride yapılacak gaz tahrikli mekanizmaların numerik analizlerinde kullanılabileceğine karar verilmiştir.

Keywords

Katlanır mekanizma, sürtünme katsayısı, çoklu cisim dinamiği, test tasarımı

Supporting Institution

TÜBİTAK SAGE

Thanks

Bu çalışmanın tamamı TÜBİTAK-SAGE tarafından desteklenmiştir.

References

1. Fragnito M., Pastena M., Design of smart microsatellite deployable solar wings, Acta Astronautica, 46 (2-6), 335-344, 2000.
2. Nagaraj B.P., Nataraju B.S., Dynamics of a two-link flexible system undergoing locking: Mathematical modelling and comparison with experiments, Journal of Sound and Vibration, 207 (4), 567-589, 1997.
3. Yoo W.S., Kim K.N., Kim H.W., Sohn J.H., Developments of multibody system dynamics: Simulations and experiments, Multibody System Dynamics 18 (1), 35-58, 2007.
4. Tiwari N., Patil M., Shankar R., Saraswat A., Dwivedi R., Rigid body dynamics modelling, experimental characterization, and performance analysis of a howitzer, Defence Technology, 12, 480-489, 2016.
5. Tian Y., Liu M., Xu X., Dynamic simulation analysis on slider-crank mechanism of the mechatronics fitness and entertainment machine based on ADAMS, Applied Mechanics and Materials, 713-715, 213-216, 2015.
6. Wie B., Furumoto N., Banerjee A.K., Barbas P.M., Modelling and simulation of spacecraft solar array deployment, Journal of Guidance, Control and Dynamics, 9 (5), 593-598, 1986.
7. Soykasap O., Deployment analysis of a self-deployable composite boom, Composite Structures, 89, 374-381, 2009.
8. Okuizumi N., Yamamoto T., Centrifugal deployment of membrane with spiral folding: Experiment and simulation, Journal of Space Engineering, 2 (1), 2009.
9. Brusa E., Lemma L., Numerical and experimental analysis of the dynamic effects in compact cluster mills for cold rolling, Journal of Materials Proccessing Technology, 209, 2436-2445, 2009.
10. Berger E.J., Friction modelling for dynamic system simulation, ASME, 55 (6), 2002.
11. Erkaya S., Dogan S., Ulus S., Effects of joint clearance on the dynamics of a partly compliant mechanism: Numerical and experimental studies, Mechanism and Machine Theory, 88, 125-140, 2015.
12. Zheng E., Zhou X., Modelling and simulation of flexible slider-crank mechanism with clearance for a closed high speed press system, Mechanism and Machine Theory, 74, 10-30, 2014.
13. Patil P.A., Teodoriu C., Model development of torsional drillstring and investigating parametrically the stick-slips influencing factors, Journal of Energy Resources Technology, 135, 013103-013107, 2013.
14. Santer M., Sim A., Stafford J., Testing of a segmented compliant deployable boom for cubesat magnetometer missions, 52nd AIAA Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, 2011.
15. Kroyer R., Wing mechanism analysis, Computers and Structures, 72, 253-265, 1999.
16. Giesbers J., Contact mechanics in MSC Adams. Dissertation, University of Twente, 2012.

Year 2022, Volume: 37 Issue: 3, 1689 - 1702, 28.02.2022

Murat Avcı Özer Taga Ömer Keleş

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998

Abstract

References

1. Fragnito M., Pastena M., Design of smart microsatellite deployable solar wings, Acta Astronautica, 46 (2-6), 335-344, 2000.
2. Nagaraj B.P., Nataraju B.S., Dynamics of a two-link flexible system undergoing locking: Mathematical modelling and comparison with experiments, Journal of Sound and Vibration, 207 (4), 567-589, 1997.
3. Yoo W.S., Kim K.N., Kim H.W., Sohn J.H., Developments of multibody system dynamics: Simulations and experiments, Multibody System Dynamics 18 (1), 35-58, 2007.
4. Tiwari N., Patil M., Shankar R., Saraswat A., Dwivedi R., Rigid body dynamics modelling, experimental characterization, and performance analysis of a howitzer, Defence Technology, 12, 480-489, 2016.
5. Tian Y., Liu M., Xu X., Dynamic simulation analysis on slider-crank mechanism of the mechatronics fitness and entertainment machine based on ADAMS, Applied Mechanics and Materials, 713-715, 213-216, 2015.
6. Wie B., Furumoto N., Banerjee A.K., Barbas P.M., Modelling and simulation of spacecraft solar array deployment, Journal of Guidance, Control and Dynamics, 9 (5), 593-598, 1986.
7. Soykasap O., Deployment analysis of a self-deployable composite boom, Composite Structures, 89, 374-381, 2009.
8. Okuizumi N., Yamamoto T., Centrifugal deployment of membrane with spiral folding: Experiment and simulation, Journal of Space Engineering, 2 (1), 2009.
9. Brusa E., Lemma L., Numerical and experimental analysis of the dynamic effects in compact cluster mills for cold rolling, Journal of Materials Proccessing Technology, 209, 2436-2445, 2009.
10. Berger E.J., Friction modelling for dynamic system simulation, ASME, 55 (6), 2002.
11. Erkaya S., Dogan S., Ulus S., Effects of joint clearance on the dynamics of a partly compliant mechanism: Numerical and experimental studies, Mechanism and Machine Theory, 88, 125-140, 2015.
12. Zheng E., Zhou X., Modelling and simulation of flexible slider-crank mechanism with clearance for a closed high speed press system, Mechanism and Machine Theory, 74, 10-30, 2014.
13. Patil P.A., Teodoriu C., Model development of torsional drillstring and investigating parametrically the stick-slips influencing factors, Journal of Energy Resources Technology, 135, 013103-013107, 2013.
14. Santer M., Sim A., Stafford J., Testing of a segmented compliant deployable boom for cubesat magnetometer missions, 52nd AIAA Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, 2011.
15. Kroyer R., Wing mechanism analysis, Computers and Structures, 72, 253-265, 1999.
16. Giesbers J., Contact mechanics in MSC Adams. Dissertation, University of Twente, 2012.

There are 16 citations in total.

Details

Primary Language	Turkish
Subjects	Engineering
Journal Section	Makaleler
Authors	Murat Avcı 0000-0003-3363-8636 Özer Taga This is me 0000-0002-2350-0345 Ömer Keleş 0000-0002-3480-3456
Publication Date	February 28, 2022
Submission Date	March 25, 2021
Acceptance Date	November 3, 2021
Published in Issue	Year 2022 Volume: 37 Issue: 3

Cite

APA	Avcı, M., Taga, Ö., & Keleş, Ö. (2022). Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(3), 1689-1702. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998
AMA	Avcı M, Taga Ö, Keleş Ö. Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. GUMMFD. February 2022;37(3):1689-1702. doi:10.17341/gazimmfd.902998
Chicago	Avcı, Murat, Özer Taga, and Ömer Keleş. “Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının Deneysel Ve nümerik Incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no. 3 (February 2022): 1689-1702. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998.
EndNote	Avcı M, Taga Ö, Keleş Ö (February 1, 2022) Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37 3 1689–1702.
IEEE	M. Avcı, Ö. Taga, and Ö. Keleş, “Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi”, GUMMFD, vol. 37, no. 3, pp. 1689–1702, 2022, doi: 10.17341/gazimmfd.902998.
ISNAD	Avcı, Murat et al. “Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının Deneysel Ve nümerik Incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/3 (February 2022), 1689-1702. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998.
JAMA	Avcı M, Taga Ö, Keleş Ö. Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. GUMMFD. 2022;37:1689–1702.
MLA	Avcı, Murat et al. “Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının Deneysel Ve nümerik Incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 37, no. 3, 2022, pp. 1689-02, doi:10.17341/gazimmfd.902998.
Vancouver	Avcı M, Taga Ö, Keleş Ö. Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. GUMMFD. 2022;37(3):1689-702.