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

C. Oktay AZELOĞLU; Sami KURAL

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

C. Oktay AZELOĞLU, Sami KURAL

Öz

Hareketli yük problemi pek çok mühendislik alanını etkileyen önemli bir konudur ve krenlerde dinamik etkilere neden olmaktadır. Günümüzde, krenler daha yüksek hızlarla çalıştığından, kren tasarımında hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin çok iyi incelenmesi ve analiz edilmesi gerekir. Bu nedenle, bu çalışmada hareketli yüke maruz kren kirişlerinin dinamik davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, kren ana kirişini temsil eden basit mesnetli, homojen, izotropik bir Euler-Bernoulli tipi kiriş için hareketli yük problemi matematiksel olarak ifade edilmiştir. Hareketli yük kirişe tekil bir kuvvet şeklinde etki ettirilmiş ve kiriş önceki çalışmalardan farklı olarak sönümsüz değil, hafif sönümlü olarak ele alınmıştır. Bu matematiksel ifadelerin çözümünden kren kirişleri için yer değiştirmeleri, eğilme momentini, kesme kuvvetlerini veren matematik modeller elde edilmiştir. Matematik modeller Matlab programında algoritmalar oluşturularak çözülmüş ve çeşitli çalışma senaryoları için benzetim çalışmaları yapılmıştır. Senaryolar, farklı hızlar ve farklı kütle oranları için belirlenmiş ve her bir senaryo için kirişte sönümlü durumda oluşan yer değiştirmeler, eğilme momenti, kesme kuvveti değerleri grafikler ve çizelgeler halinde verilerek değerlendirilmiştir. Ayrıca, sonuçlar statik durumla da karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonuçları, yüksek hızlarda çalışan krenler için statik hesapların yetersiz kaldığını göstermektedir. Krenlerde, hareketli yükten kaynaklanan dinamik etkilerin çalışma senaryolarına göre analiz edilmesi ve tasarımın buna göre yapılması uygun olacaktır.

Anahtar Kelimeler

Kren Kirişleri; Hareketli Yük; Sönümlü Matematik Model; Dinamik Davranış

Tam Metin:

PDF

Referanslar

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’’, 3rd 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 Euler-Bernoulli 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.