Yıl: 2019 Cilt: 7 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 49 - 65 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.15317/Scitech.2019.181 İndeks Tarihi: 21-06-2020

KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ

Öz:
Hareketli yük problemi pek çok mühendislik alanını etkileyen önemli bir konudur ve krenlerdedinamik etkilere neden olmaktadır. Günümüzde, krenler daha yüksek hızlarla çalıştığından, krentasarımında hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin çok iyi incelenmesi ve analiz edilmesigerekir. Bu nedenle, bu çalışmada hareketli yüke maruz kren kirişlerinin dinamik davranışlarıincelenmiştir. Bu amaçla, kren ana kirişini temsil eden basit mesnetli, homojen, izotropik bir EulerBernoulli tipi kiriş için hareketli yük problemi matematiksel olarak ifade edilmiştir. Hareketli yük kirişetekil bir kuvvet şeklinde etki ettirilmiş ve kiriş önceki çalışmalardan farklı olarak sönümsüz değil, hafifsönümlü olarak ele alınmıştır. Bu matematiksel ifadelerin çözümünden kren kirişleri için yerdeğiştirmeleri, eğilme momentini, kesme kuvvetlerini veren matematik modeller elde edilmiştir.Matematik modeller Matlab programında algoritmalar oluşturularak çözülmüş ve çeşitli çalışmasenaryoları için benzetim çalışmaları yapılmıştır. Senaryolar, farklı hızlar ve farklı kütle oranları içinbelirlenmiş ve her bir senaryo için kirişte sönümlü durumda oluşan yer değiştirmeler, eğilme momenti,kesme kuvveti değerleri grafikler ve çizelgeler halinde verilerek değerlendirilmiştir. Ayrıca, sonuçlarstatik durumla da karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonuçları, yüksek hızlarda çalışan krenler için statikhesapların yetersiz kaldığını göstermektedir. Krenlerde, hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerinçalışma senaryolarına göre analiz edilmesi ve tasarımın buna göre yapılması uygun olacaktır.
Anahtar Kelime:

Modeling and Dynamic Analysis Of Crane Beams As Euler-Bernoulli Beam with Damped Subject to Moving Singular Load

Öz:
The moving load problem is an important issue that affects many engineering fields and causes dynamic effects in the cranes. Nowadays, as the cranes are operated with higher speeds, in the design of the cranes, the dynamic behaviors arising from the moving loads should be investigated and analysed accurately. Therefore, dynamic behaviors of the crane beams under the moving load were investigated in this study. For that purpose, the moving load problem was mathematically stated for a simply supported, homogeneous, an isotropic Euler-Bernoulli type beam representing the main beam of the crane. The moving load is acted as a concentrated, singular load on the beam and the crane beam was obtained as damped, not undamped unlike the previous studies. Thus, from the solution of these mathematical expressions, the mathematical models which gives the deflections, bending moment, shear forces were obtained for the crane beams. Then, the algorithms were created in the Matlab program and the simulation studies were carried out for various working scenarios. The scenarios were determined for different speeds and different mass ratios and every scenario was evaluated by the diagrams and tables the deflections, bending moment, shear force that occurred on the beam in the damped situation. Besides, the results were also compared with the static situation. As a result, the studies show that static calculations are inadequate for cranes working in high speed. So, it will be appropriate both to analyze dynamic behaviors arising from the moving load according to the working scenarios and to design according to obtained results for the cranes.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Azeloğlu, C.O., Sağırlı, A. ve Edinçliler, A., 2013, ‘‘Mathematical modelling of the container cranes under seismic loading and proving by shake table’’, Nonlinear Dyn, Vol. 73, pp. 143-154.
  • Azeloğlu, C.O., Hasan, A.G., Özen, S., Çolak Çakır, Ö.Ü. ve Sağırlı, A., 2015, ‘‘Theoretical and experimental deformation analysis of crane beams subjected to moving load’’, Sigma Journal Engineering and Natural Sciences, Vol. 33, pp. 653-663.
  • Azeloğlu, C.O., Kural, S., ‘‘Investigation dynamic behaviors of crane beams under moving load’’, 3 rd Conference on advances in mechanical engineering (ICAME), Istanbul, 886-894, 19-21 December 2017.
  • Di Lorenzo, S., Di Paola, M., Failla, G. ve Pirotta, A., 2017, ‘‘On the moving load problem in EulerBernoulli uniform beams with viscoelastic supports and joints’’, Acta Mech, Vol. 228, pp. 805- 821.
  • Esen, İ., 2009, Hareketli yük altındaki köprülü kren kirişinin dinamik analizi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Doktora Tezi, İstanbul.
  • Esen İ., 2010, ‘‘Hareketli yük altındaki köprülü kren kirişinin dinamik analizi’’, İstanbul Teknik Üniversitesi Mühendislik Dergisi, pp. 145-156.
  • Fryba, L., 1999, Vibration of solids and structures under moving loads, Thomas Telford Ltd., Prague.
  • Foda M.D., Abduljabbar Z., 1998, ‘‘A dynamic green function formulation for the response of a beam structure to a moving mass’’, Journal of Sound and Vibration, Vol. 210, pp. 295-306.
  • Hasan, A.G., 2012, Hareketli yüke maruz Euler-Bernoulli kirişinin dinamik davranışlarının incelenmesi, Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
  • Kožar, I. ve Štimac, I., ‘‘Dynamic analysis of loads moving over structures’’, 4th International Congress of Croatian Society of Mechanics, Bizovac, Croatia, 1-6, 18-20 September 2003.
  • Low, K. H., 1997, ‘‘An analytical-experimental comparative study of vibration analysis for loaded beams with variable boundary conditions’’, Computers and Structures, Vol. 65, pp. 97–107.
  • Mikvsinski, J. ve Sikorski, R., 1957, ‘‘The elemantary theory of distributions (I)’’, Rozprawy matematyczne, Vol. 12, pp. 1-54.
  • Pesterev, A.V., Yang, B., Bergman, L.A. ve Tan, C.A., 2003, ‘‘Revisiting the moving force problem’’, Journal of Sound and Vibration, Vol. 261, pp. 75–91.
  • Xu, X., Xu, W. ve Genin, J., 1997, ‘‘A non-linear moving mass problem’’, Journal of Sound and Vibration, Vol. 204, pp. 495-504.
  • Yang, B., Tan, C.A. ve Bergman, L.A., 2000, ‘‘Direct numerical procedure for solution of moving oscillator problems’’, Journal of Engineering Mechanics, pp. 462-469.
APA AZELOĞLU C, KURAL S (2019). KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. , 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
Chicago AZELOĞLU C. Oktay,KURAL Sami KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. (2019): 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
MLA AZELOĞLU C. Oktay,KURAL Sami KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. , 2019, ss.49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
AMA AZELOĞLU C,KURAL S KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. . 2019; 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
Vancouver AZELOĞLU C,KURAL S KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. . 2019; 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
IEEE AZELOĞLU C,KURAL S "KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ." , ss.49 - 65, 2019. 10.15317/Scitech.2019.181
ISNAD AZELOĞLU, C. Oktay - KURAL, Sami. "KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ". (2019), 49-65. https://doi.org/10.15317/Scitech.2019.181
APA AZELOĞLU C, KURAL S (2019). KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(1), 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
Chicago AZELOĞLU C. Oktay,KURAL Sami KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi 7, no.1 (2019): 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
MLA AZELOĞLU C. Oktay,KURAL Sami KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, vol.7, no.1, 2019, ss.49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
AMA AZELOĞLU C,KURAL S KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019; 7(1): 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
Vancouver AZELOĞLU C,KURAL S KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2019; 7(1): 49 - 65. 10.15317/Scitech.2019.181
IEEE AZELOĞLU C,KURAL S "KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ." Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7, ss.49 - 65, 2019. 10.15317/Scitech.2019.181
ISNAD AZELOĞLU, C. Oktay - KURAL, Sami. "KREN KİRİŞLERİNİN HAREKETLİ TEKİL YÜKE MARUZ SÖNÜMLÜ EULER-BERNOULLİ KİRİŞİ OLARAK MODELLENMESİ VE DİNAMİK ANALİZİ". Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi 7/1 (2019), 49-65. https://doi.org/10.15317/Scitech.2019.181