DAİRE EKSENLİ ÇUBUKLARIN SERBEST TİTREŞİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ

Bu çalışmada daire eksenli çubukların serbest titreşimini etkileyen faktörler incelenmiştir. Daire eksenli çubukların serbest titreşimini idare eden diferansiyel denklemler Timoshenko kiriş teorisi kullanılarak elde edilmiştir. Çubuk malzemesi homojen, izotropik ve lineer elastik olarak kabul edilmiştir. Taşıma matrisi yöntemi yardımı ile problemin eleman dinamik rijitlik matrisi elde edilmektedir. Taşıma matrisi seri açılımı yapılarak elde edilmiş, hassasiyetin artırılması için Cayley-Hamilton prensibi kullanılmıştır. Elde edilen dinamik rijitlik matrisinin karakteristik polinomunun kökleri problemin serbest titreşim frekanslarını vermektedir. Farklı narinlik oranları ve açılara sahip daire eksenli çubukların serbest titreşim frekanslarına etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçların literatür ile uyumlu olduğu görülmektedir.

INVESTIGATION OF THE FACTORS AFFECTING THE FREE VIBRATION OF CIRCULAR RODS

In this study the elements affecting the free vibration of circular rods are investigated. The governing differential equations of the free vibration of circular rods are obtained by the Timoshenko beam theory. Material of the rod is assumed to be homogeneous, isotropic and linear elastic. The element dynamic stiffness matrices are calculated via the transfer matrix method. The transfer matrix is determined by series expansion and the precision is increased with the Cayley-Hamilton principal. Roots of the characteristic function of the dynamic stiffness matrix gives the natural free vibration frequencies. The effect of various slenderness ratios and axis opening angles on the natural frequencies are investigated. The results are consistent with the literature.

___

  • [1] M. HAJİANMALEKI AND M. S. QATU, “Vibrations of straight and curved composite beams: A review,” Composite Structures. 2013.
  • [2] W. B. BİCKFORD AND B. T. STROM, “Vibration of plane curved beams,” J. Sound Vib., 1975.
  • [3] T. IRİE, G. YAMADA, AND K. TANAKA, “Natural frequencies of out-of-plane vibration of arcs,” J. Appl. Mech., vol. 49, no. 4, pp. 910–913, 1982.
  • [4] T. IRİE, G. YAMADA, AND K. TANAKA, “Natural frequencies of in-plane vibration of arcs,” ASME, Trans. J. Appl. Mech., vol. 50, pp. 449–452, 1983.
  • [5] B. TABARROK, A. N. SİNCLAİR, M. FARSHAD, AND H. Yİ, “On the dynamics of spatially curved and twisted rods-A finite element formulation,” J. Sound Vib., 1988.
  • [6] K. KANG, C. W. BERT, AND A. G. STRİZ, “Vibration analysis of shear deformable circular arches by the differential quadrature method,” J. Sound Vib., vol. 183, no. 2, pp. 353–360, 1995.
  • [7] A. A. KHDEİR AND J. N. REDDY, “Free and forced vibration of cross-ply laminated composite shallow arches,” Int. J. Solids Struct., 1997.
  • [8] V. YİLDİRİM, “A computer program for the free vibration analysis of elastic arcs,” Comput. Struct., 1997.
  • [9] V. YİLDİRİM, “Rotary inertia, axial and shear deformation effects on the in-plane natural frequencies of symmetric cross-ply laminated circular arches,” J. Sound Vib., 1999.
  • [10] V. YİLDİRİM, “Common effects of the rotary inertia and shear deformation on the out-of-plane natural frequencies of composite circular bars,” Compos. Part BEngineering, 2001.
  • [11] E. TÜFEKÇİ, “Exact Solution Of Free In-plane Vibration Of Shallow Circular Arches,” Int. J. Struct. Stab. Dyn., 2001.
  • [12] W. P. HOWSON AND A. K. JEMAH, “Exact Out-of-Plane Natural Frequencies of Curved Timoshenko Beams,” J. Eng. Mech., 2002.
  • [13] E. TUFEKCİ AND O. Y. DOGRUER, “Out-of-plane free vibration of a circular arch with uniform cross-section: Exact solution,” J. Sound Vib., 2006.
  • [14] E. VİOLA, M. DİLENA, AND F. TORNABENE, “Analytical and numerical results for vibration analysis of multi-stepped and multi-damaged circular arches,” J. Sound Vib., 2007.
  • [15] F. F. ÇALIM AND F. G. AKKURT, “Static and free vibration analysis of straight and circular beams on elastic foundation,” in Mechanics Research Communications, 2011.
  • [16] F. F. ÇALIM, N. KARACA, AND H. T. TÜRKER, “Out-of-Plane Free Vibrations of Circular Rods,” World Acad. Sci. Eng. Technol. Int. J. Mech. Aerospace, Ind. Mechatron. Manuf. Eng., vol. 9, no. 5, pp. 812–815, 2015.
  • [17] M. İNAN, Elestomekanikte başlangıç değerleri metodu ve taşıma matrisi. TC İstanbul Teknik Üniversitesi Kütüphanesi, İstanbul, Türkiye, 1964.
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2564-6605
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2017
  • Yayıncı: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

PİEZOELEKTRİK SANDVİÇ DİKDÖRTGEN KALIN PLAĞIN DELAMİNASYON BURKULMA MODUNA ÇEŞİTLİ GEOMETRİK VE MALZEME PARAMETRELERİNİN ETKİSİ

Fatih AYLIKCI, Nazmiye YAHNİOĞLU

ÇİFT YÖNLÜ FONKSİYONEL DERECELENMİŞ MALZEMELİ TIMOSHENKO KİRİŞLERİNİN SERBEST TİTREŞİM ANALİZİ

Timuçin ASLAN, Ahmad NOORI, Beytullah TEMEL

EĞİLME ETKİSİNDEKİ ÖNGERİLMELİ FONKSİYONEL DERECELENDİRİLMİŞ ŞERİT PLAĞIN FEM İLE STATİK ANALİZİ

Ülkü YEŞİL, Mehmet ATASAYANLAR

DAİRE EKSENLİ ÇUBUKLARIN SERBEST TİTREŞİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLERİN İNCELENMESİ

Yavuz CUMA, Faruk ÇALIM

KAZIKLI YAPILARIN HİDRODİNAMİK YÜKLER VE FARKLI ZEMİN KOŞULLARI ALTINDA DİNAMİK ANALİZİ

Abdulkerim ERGÜT, Begum DAGLI

KOMPOZİT EĞRİSEL KİRİŞLERDE KESİT ÇARPILMASI GÖZETİLEREK NORMAL VE KAYMA GERİLMELERİNİN KARIŞIK SONLU ELEMANLARLA ANALİZİ

Umit ARIBAS

PİEZOELEKTRİK PRİZMATİK DOLGU İÇEREN DİKDÖRTGEN KALIN PLAĞIN FEM İLE ELEKTRO-STATİK ANALİZİ

Ülkü YEŞİL, Nazmiye YAHNİOĞLU, Yasemen UÇAN

ÖZEL BİR BAŞLANGIÇ KOŞULU ALTINDA (N+1) BOYUTLU BENJAMİN- ONO DENKLEMİ İÇİN WHITHAM MODÜLASYON TEORİSİ

Ali DEMİRCİ

GÖRÜNTÜ İŞLEME TEKNİĞİ YARDIMIYLA ELDE EDİLEN DENEYSEL SONUÇLARIN HİBRİD SAYISAL DALGA MODELİNİN PERFORMANS ANALİZİNDE KULLANIMI

Kutsi ERDURAN, Ahmet DOKUZ, Uğur ÜNAL

DEĞİŞKEN KESİTLİ VE TABAKALANMIŞ KOMPOZİT MALZEMELİ, DOĞRU VE DAİRE EKSENLİ KARMA SİSTEMLERİN TAMAMLAYICI FONKSİYONLAR YÖNTEMİ İLE STATİK ANALİZİ

Beytullah TEMEL, Hasibullah RASOOLI