Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1689 - 1702 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.902998 İndeks Tarihi: 29-07-2022

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

Öz:
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 değerlerielde 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.
Anahtar Kelime: çoklu cisim dinamiği sürtünme katsayısı Katlanır mekanizma test tasarımı

Numerical and experimental investigation of deployment behaviour of folded fin mechanism based on the dynamic loading conditions

Öz:
In this study, the friction and damping values that arise during the deployment of the folded fin mechanism were obtained according to the experimental data. Although there are recommended values for friction in the literature, damping is a phenomenon that varies from system to system and must be obtained through test data. In this study, firstly, the mechanism was operated on the test device with a specific enclosed volume drive pressure and the actual drive pressure generated in the system was measured. The dynamic behavior of the mechanism was recorded by a High-Speed camera system as well. Adams MBD (multi body dynamics) was used to define the mechanism model and drive pressure data from the test was defined as input to the model. With the help of Adams DOE (design of experiments), certain intervals were defined for friction and damping values. Multiple analyses were carried out at the defined friction and damping intervals and total deployment time of the mechanism and the dynamic behaviors that mechanism exhibited during deployment were obtained. Friction and damping values were obtained from the numerical results which have the highest correlation with the Test-C. The same mechanism was tested for different drive pressures with the specified friction and damping values and the test results were compared with the numerical models. Finally it was decided that the friction and damping values determined with this working method could be used in future numerical analyses of gas powered mechanisms.
Anahtar Kelime: friction coefficient

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 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. Kivanc O.C., Mungan T.H., Atila B., Tosun G., An integrated approach to development of unmanned ground vehicle: design, analysis, implementation and suggestions, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (4), 1957-1973, 2019.
  • 5. 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.
  • 6. 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.
  • 7. 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.
  • 8. Soykasap O., Deployment analysis of a self-deployable composite boom, Composite Structures, 89, 374-381, 2009.
  • 9. Okuizumi N., Yamamoto T., Centrifugal deployment of membrane with spiral folding: Experiment and simulation, Journal of Space Engineering, 2 (1), 2009.
  • 10. 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.
  • 11. Berger E.J., Friction modelling for dynamic system simulation, ASME, 55 (6), 2002.
  • 12. 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.
  • 13. Genc M.O., Kaya N., Atila B., Tosun G., Design and verification of elastomer spring damping system for automobile powertrain systems, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (4), 1957-1971, 2020.
  • 14. 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.
  • 15. Patil P.A., Teodoriu C., Model development of torsional drillstring and investigating parametrically the stickslips influencing factors, Journal of Energy Resources Technology, 135, 013103-013107, 2013.
  • 16. 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.
  • 17. Kroyer R., Wing mechanism analysis, Computers and Structures, 72, 253-265, 1999.
  • 18. Giesbers J., Contact mechanics in MSC Adams. Dissertation, University of Twente, 2012.
APA AVCI M, Taga O, Keles O (2022). Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. , 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
Chicago AVCI MURAT,Taga Ozer,Keles Omer Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. (2022): 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
MLA AVCI MURAT,Taga Ozer,Keles Omer Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. , 2022, ss.1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
AMA AVCI M,Taga O,Keles O Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. . 2022; 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
Vancouver AVCI M,Taga O,Keles O Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. . 2022; 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
IEEE AVCI M,Taga O,Keles O "Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi." , ss.1689 - 1702, 2022. 10.17341/gazimmfd.902998
ISNAD AVCI, MURAT vd. "Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi". (2022), 1689-1702. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998
APA AVCI M, Taga O, Keles O (2022). Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(3), 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
Chicago AVCI MURAT,Taga Ozer,Keles Omer Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.3 (2022): 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
MLA AVCI MURAT,Taga Ozer,Keles Omer Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.3, 2022, ss.1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
AMA AVCI M,Taga O,Keles O Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(3): 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
Vancouver AVCI M,Taga O,Keles O Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(3): 1689 - 1702. 10.17341/gazimmfd.902998
IEEE AVCI M,Taga O,Keles O "Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.1689 - 1702, 2022. 10.17341/gazimmfd.902998
ISNAD AVCI, MURAT vd. "Dinamik yükler altında katlanır kanatçık mekanizmasının açılma davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/3 (2022), 1689-1702. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.902998