final but proje leri

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM FİNAL/BÜT PROJELERİ

Genel Kurallar a) Boyutları gösteren resimler eklenecek.

b) Farklı konumlarda hareket edebildiğini gösteren resimler eklenecek

c) Gerilme değeri olarak sadece Von Mises gerilmeleri gösterilecek. Başka gerilme değerlerinik koymayın

kalabalık oluşturmasın. Ekran görüntüleri altında yorumlarınızı yazınız. Direk ekran görüntüleri koymak ne

yaptığınızı bilmeden ezbere iş yaptığınızı gösterir. Sonuçları değerlendirebilme kabiliyetinizi gösterin.

d) Tüm tasarımlarda ağırlıklara dikkat ediniz. En hafif fakat en fazla yükü taşıyacak tasarımlar yapınız.

Kaba ve basit tasarımlardan kaçınınız.

e) Eğer bazı projelerde reaksiyon kuvvetleride önemli ise onlarda verilmelidir. Uçak kanadından nasıl ki

Reaksiyon kuvvetlerinin biri kaldırma kuvvetini biride sürüklenme kuvvetini oluşturuyorsa onun gibi..

f) Tasarımlar kesinlikle birbirinizinkine benzemeyecek. Mutlaka farklılıklar oluşturmaya çalışın. Google'da

başka örneklere bakarsanız aklınıza yeni fikirler gelecektir.

g) İstediğiniz zaman gönderebilirsiniz. Son tarih. 26.06.13 Çarşamba-24:00.

h) Projelerinizi gönderebilmeniz için en az 2 artınızın olması (Ö12 sütunu) yada sınıfta uygulama sınavına

girmiş olmanız gerekir.

i) Ben kopya dedikten sonra sözlerinizin bir önemi olmayacak. İspatlayabilmeniz için buraya gelmeniz ve

aynısını gözümün önünde çizmeniz gerekir. Bu nedenle kopya hususuna çok dikkat ediniz. Özellikle hiç

ödev vermeyenler takip altındadır.

j) Burada gösterilen puanları alabilmeniz için tasarım ve analizlerin çok iyi olması gerekir. Daha düşük

puan alacağınızı da hesaba katarak ihtiyacınız olan notdan daha fazla proje yapmaya çalışın.

Projeler

1. Yük Asansörü Tasarımı (20 p)

Şekildeki gibi bir kaldırma asansörü tasarlayın. Tasarımlarınız farklı ve özgün olsun. Birbirinize bakmayın

ve buradaki tasarıma benzetmeyin. İnternette farklı örneklere bakıp yeni tasarımlar yapmaya çalışın.

Asansörün ortadaki vida yerien Piston yerleştirin ve hidrolik bir sistemle çalışmış olsun. Pistona hareket

vererek farklı konumlada kollarda oluşan gerilmeleri gösterin. Kollara en fazla yük hangi konumda iken

gelir. En alt noktada iken mi yoksa en üst noktada iken mi?. Maksimum gerilmelerin oluştuğu konumu

gösterin.

http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-

mechanics/structural-mechanics/examples.htm#/0/13

2. Araba Ön Aks Tasarımı (20p)

Şekildeki gibi bir arabanın ön aks tasarımını gerçekleştiriniz. Tasarımda "Alt beşik", "Üst beşik", "Teker

göbeği" ve "Amortisör (yay ve silindir)" den oluşmak üzere 4 tane parçanın birleşiminden oluşacak.

Alt ve üst beşik parçaların araç gövdesine bağlantığı noktalardan silindir şeklinde dönebilen mafsalla

bağlanmış olacak. Tekerin milinin alt ve üst noktalardan küresel mafsallı olacak. Tekeri bağlandığı milin

ucuna yukarıya doğru 300 kgf lik bir kuvvet (bir tekere gelen araç ağırlık kuvveti) yükleyin. alt beşiğin

ortasında yukarıya doğru Amortisörü bağlayın. (Amortisörlerde hem yay bulunur hemde içinde akışkan

olan silindir bulunur. Yay kuvveti karşılarken, akışkan ise sürekli sallanmayı durdurmak için sönümle etkisi

yaparlar. Bu nedenle hem yay sabiti girilmeli hemde sönümleme katsayısı girilmelidir. Uygun değerler

girmeye çalışın.). Not teker mili küresel mafsallardan dolayı sağa ve sola dönebildiği için teker yükü

uygulandığında çözüme gidemeyebilir. Bu nedenle direksiyon milinin bağlandığı uç kısımdan bu dönüşü

engelleyecek bir constraint (sınırlama) eklenmesi gerekebilir.

Sınır şartları(yük ve sabitlemeler) yüklendikten sonra yay esneyip kolların bir miktar dönmüş olması

gerekir.

http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-mechanics/structural-mechanics/examples.htm#/0/13


a)http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-


b)http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-


c)http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-


d)http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-


3. Dört Zamanlı İçten Yanmalı Motor Tasarımı (20 p)

Dört zamalı bir motorun "motor gövdesi, silindir, piston, krank, biyel, subaplar, kam mili, hareket aktarma

organları (kayış kasnak yada dişli sistemi)" içinde olacak şekilde bir tasarım yapınız. Tek silindirli bir motor

olabilir. Yanlız derste yapılanlardan farklı olarak sübap ve kam milide olacak. krank dönerken, ona bağlı

Üst beşik

Alt beşik

Gövdeye bağlantı noktaları. Silindirik mafsal

Küresel mafsal

Teker mili Direksiyon bağlantı noktası. Rot başı.

Amortisörün üst noktası ve alt noktası. Üst nokta fixed olmalı.









kam mili ve subaplarda hareket edecek ve sistem çalışacak. Pistona displacement verdiğinizde tüm

sistem hareket etmeli.

a)http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-


b)http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-


4. Helikopter Ana Rotor Tasarımı (20/40p)

Bir helikopter ana rotor tasarım yapınız. Ana rotor iki Palli (kanat) olabilir. Buradaki örnekler 4 ve 3 palli

dir. Tasarımda, Ana Mil, Merkezi Hatve (kanatların açısını ayarlar), Merkez Bloğu, Pal (kanat), Boynuz

Bağlantı çubukları olacak. Rotor çapı 10 metreden fazla olmalı ve kanat genişliğide minimum 40cm

olmalıdır. Rotor pallerinin kesiti uçak kanadı profili gibi olmalıdır.

Merkezi hatve mil üzerinde yukarı aşağı hareket edebilecek. Rotor palleri eksenel dönebilecek (hatve

açısını ayarlamak için).

Silindir, Pistion, Biyel

Motor bloğu

Motor bloğu

Sübaplar ve kolları

Kam mili

Hareketi kranktan Kam miline aktarmayı sağlayan kayış kasnak mekanizması





Ana mil ve Merkez Bloğu çelikten, Paller Titanyum (çelikten daha hafif ve daha sağlam) malzemeden

yapılacak.

Analiz işlemi iki farklı şekilde yapılabilir.

a) Basit Analiz (Statik Analiz) (20 p)

Bu analizde rotor dönmeden kanat uçlarından sabitleyip (fixed) ana mile helikopterin ağırlığını ekleyip

parçalar üzerindeki gerilme durumlarının incelenmesidir.

Gerçekte pervaneler helikopteri taşırken merkezkaç kuvveti ile kanatlar gerilerek taşıma yapar. Kanatlar

normalde esnektir. Dikey olarak yük taşımazlar. Öyle olsaydı kanatlar direk kırılırdı. Dönme nedeniyle

kanatlarda çok büyük bir merkezkaç kuvveti oluşur ve bu kuvvet ana rotoru kendine doğru çeker ve çok

az bir kanat esnemesiyle helikopteri taşır. Bu nedenle bu şekilde yapılacak bir statik analiz de tam

olmasada gerçeke yakın sonuçlar verecektir.

Burada kanatlar aşağıya doğru gösterilmiş ama modellerken kanatlar yatay çizilmelidir. Normal doğal

duruşu yataydır.

Pal uçlarına Kuvvet uygulanacak. Uygulancak bu kuvvetler iki tane ayrı ayrı kuvvet olabilir. Yatay kuvvet hesaplanan Mekez kaç kuvveti olacak. Dikey kuvvet ise Kaldırma kuvveti olacak. Kanatlar yatay olarak dururken bu iki kuvvet uygulandığında bu şekli alacaktır. Analizde kullanılacak değerler şu şekilde hesaplanabilir. [Fkaldırma=Ghelikopter/nkanatsayısı] Kaldırma Kuvveti=Helikopterin ağırlığı/Kanat sayısı alınabilir. Helikopter ağırlığını kanat büyüklüğü ile orantılı almalısınız. Örneğin 10 m çapındaki bir kanat için ağırlık 3 ton alınabilir. [Fmerkezkaç=m*r* ω2] Merkezkaç kuvveti = Bir kanadın kütlesi* Rotor Yarıçapı * Açısal Hızın karesi. Açısal hız ise devire bağlı olark şu şekilde bulunur. [ω=2πn/60] Burada n devir/dakikadır. Helikopter dönme hızı 500 devir/dakika alınabilir.

b) Gerçek Analiz (Fluent + Statik Analiz) (40 p)

Gerçek analizde kanatlar bir silindir içinde modellenip

üzerinden dönen bir hava geçirilebilir.. Havanın silindir

içindeki dönme hızı kanatların dönme hızı ile aynı

olmalıdır. Dönme hızı rad/saniye olarak vermek

gerekebilir. Bunun için ω=2πn/60 formülünü

kullanabilirsiniz. Burada n=500 devir/dakika alabilirsiniz.

Bu analiz sınıfta yapılan uçak kanadı analizine benzese de

havay silindir içinde dönme hareketi verme araştırılması

gereken bir konudur. Bu analizi nasıl yapacağınızı

araştırın. Eğer hava içindeki basınç dağılımlarını

bulabilirseniz ondan sonra bu basınçları kanat üzerine

uygulayıp gerilme durumlarını ve kanadın rotor kısmında

ne kadar yük kaldıracağını bulabilirsiniz.

Bu analizde havanın dönme hızı verilip rotorun ne kadar yük kaldıcağı ve kanatlarda oluşan esnemeler

bulunacaktır.

Rotor Palleri

Merkezi hatve, yukarı aşağı mil

üzerinde kayabilmektedir.

Rotor palleri: malzemesi

titanyum olacak. Ana Mil

Merkez Bloğu

Kanat bağlantı noktası. Eksenel

dönebilmektedir. Rotor pallerini çeviren boynuzlar ona bağlı merkezi hatveden gelen çubuklar

5. Serbest Proje (20 p)

Gerçek hayattan alınmış bir konu belirleyip bir tasarım ve analiz çalışması yapınız. Bu konuda bazı

örnekler şunlar olabilir. Puanlama projenin zorluk seviyesine göre ayarlanacaktır.

a) Bir güneş arabası tasarlayıp saatte 30 km/h hız yapabilmesi için ne kadar motor gücü gerekir bulmaya

çalışın.

b) Herhangi bir vinç tasarımı yapıp üzerindeki gerilme ve deformasyonları bulabilirsiniz. Vinç

tasarımlarınız köprülü kren, yada portal vinç tiplerinde olabilir. Şekiller için google da araştırma yapın.

c) Bir uçak iniş takımını modelleyip, açılıp kapanma mekanizmasını ve gerilme kuvvetlerini

hesaplayabilirsiniz.

d) Üniversitenin otoparkında bulunan Araba gölgeliklerini modelleyip (gerçek ölçülerde, yerinde ölçüm

alın) 100 km saat hızla rüzgar estiğinde bu panellerin kırılıp kırılmayacağını bulunuz.

e) Bir Ekskavatör yada Dozer kepçesi tasarlayıp hem hem kinematik (konum,hız,ivme-hareketi inceleme)

hem de Kinetik (kuvvet ve atalet etkilerini-dinamik analiz yapma) olarak inceleyin.

http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/magazine/simexample/structural-




final but proje leri

Documents