Theses supervised by Prof. Dr. Ata Mugan

Vehicle dynamicVehicle suspensionForced vibration

Estimation of vehicle and load conditions of a truck for fatigue estimation using real time numerical algorithms

The thesis provides the infrastructure for intelligent vehicles, and in an ARDEB project, it has been studied to provide information on the mass of the vehicle and the parameters of the vehicle which will determine the amount of fatigue on the relevant parts of the vehicles. Intelligent vehicles are generally studied for passenger vehicles. Vehicle and cargo estimates have been worked on this work for 6-wheel heavy trucks. Furthermore, when the instrumentation costs for estimating real-time vehicle parameters are high, this study could create a low-cost estimation system for experimental conditions. In this study, we focused on real time estimation of load conditions and vehicle parameters for 6x4 heavy-duty vehicles. It is known that vehicle dynamics are important parameters for vehicle vibration. Main aim is required accurate information to sensitive results. We have to know vehicle dynamics parameters e.g. center of gravity vertical displacement, roll and pitch angle. In this study it is considered that the vehicle is a 3-axle, 6-wheel, 4-drive wheel, and heavy-duty truck with leaf spring suspensions. When all this is calculated, our motion point is the basis of vehicle dynamics and vibration information. It is known that when the vehicle is in motion an oscillation will occur in all axle-wheels. If the oscillation information is obtained at 6 points of the vehicle, serious data about the general condition of the vehicle is provided. These oscillations will occur against the overall rigidity of the vehicle. Said oscillations are the displacement quantities of the suspensions. A total of 6 accelerometers are placed on each of the 3 axles to determine these displacement quantities. The first axle is connected to the midpoint of the front scissor suspension, while the second and third axles are connected to the end points of the rear scissor suspension. The acceleration data coming from the axle heads will be related to the acceleration data obtained in the other part of the project, and two integrations at the time base will provide the suspension displacement information. Also, our heavy-duty vehicle has three axles and six tires. We need to collect suspension deflection for each tire. But our type of trucks has leaf spring suspension due to heavy duties. We know that leaf spring suspension has not potentiometer to get deflection information. To get the deflection information, we are going to acquire acceleration from on each end of each axle via transducers. And acceleration information has double numerical integration. At this result of the calculation, the displacement data is obtained. Also, we have acceleration data from leaf spring located on chassis point from another project level. Thanks to this information, we could calculate the suspension deflection. Energy equations are obtained by using Lagrange energy method and then motion equations are obtained. These motion equations are written in matrix form. Time Discritization – Numerical Integration and Kalman filter are used to created algorithm. Other solution algorithm is written using Newmark method. Simulink model is also created. And these solutions are compared to each other. We build Adams/Car Model for our 6x4 heavy duty truck. Adams/Car presents different analysis opportunities to estimate different vehicle variation. We need to accelerations and displacements of hub simultaneous road to correlation our algorithm. Because, we have not simultaneous hub and suspension deflection information. Due to that problem, we need to create our sanal data to could feed to Simulink model and algorithm.

Bülent Şen

İstanbul Technical University · Institute of Graduate Studies in Science

Aircraft wingsStructure damagesStructural optimization+1

Progressive failure analysis and multi objective optimization of laminated composite structures

In this thesis, weight minimization of wing spar that consists of laminated composite structure without causing failure in case of different ply stacking sequence is represented. Herein, ply thickness and ply orientation are selected as optimization variables and lightening of structure is provided by choosing the minimum total thickness of plies in progressive failure analysis. This study is implemented by using two methods. Firstly, Tsai-Wu Index is calculated for different ply thicknesses and ply orientations by design of experiment method. Secondly, in NSGA-II method, minimization of total thickness of plies and Von Mises stress is provided by using different ply orientation.

Kemal Hasırcı

İstanbul Technical University · Institute of Graduate Studies in Science

Doğal kauçukHiperelastik malzemeler

Çamaşır makinesi körüğünün hiperelastik ve viskoelastik özelliklerinin belirlenmese ve dinamik davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Günümüzde düşük gaz geçirgenliği, hasarsız yüksek deformasyon ve sızdırmazlık gibi özelliklerinden dolayı, çamaşır makinesi kapaklarında kauçuk malzemesi kullanılmaktadır. Kauçuk malzeme çamaşır makinesi kapağında hem sızdırmazlık hem de hareket serbestliği sağlamaktadır. Çalışmada körüğün sonlu elemanlar ortamında statik ve dinamik modellenmesi hedeflenmiştir. Körük malzemesinin numune bazında statik ve dinamik testleri yapılmıştır. Malzemenin hiperelastik özelliklerini elde etmek için farklı şekil değiştirme durumlarında testler yapılmıştır. Malzemenin tek yönlü çekme, düzlemsel kayma ve iki yönlü çekme testleri yapılmıştır. Msc. Marc yazılımı kullanılarak testten elde edilen sonuçlar hiperelastik malzeme modellerine çakıştırılmıştır. En uygun olan hiperelastik malzeme modelinin malzeme katsayıları elde edilmiştir. Statik testleri yapılan numunelerin Msc. Marc yazılımda sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan modelin Msc. Marc yazılımda, gerçekte yapılan statik testleri yapılmıştır. Msc. Marc yazılımında yapılan testlerin, gerçekte yapılan testlerle uyumlu olduğu görülmüştür. Körük, çamaşır makinesinin çalışma esnasında çevrimsel olarak dinamik kuvvetlere maruz kalmaktadır. Körük malzemesinin dinamik malzeme özelliklerini belirlemek için, körük malzemesi DMA cihazında farklı frekanslarda test edilmiştir. Test sonucunda malzemenin frekansa bağlı saklama modülü ve kayıp modülü elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar Msc. Marc yazılımı kullanılarak viskoelastik malzeme özelliğini temsil eden prony serilerine çakıştırılmıştır. Körük malzemesinin hiperelastik ve viskoelastik malzeme özellikleri elde edildikten sonra, körüğün sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan sonlu elemanlar modelinde daha öncesinde elde edilen malzeme modeli kullanılarak körüğün statik ve dinamik davranışı incelenmiştir.

Arif Yüce

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

Nonlinear regressionHeat transferMotor vehicles+5

Turbocharger inlet temperature observer model for diesel internal

Day by day while customers are expecting better performance and lower fuel consumption from their vehicles, emission regulations are being made more stringent to reduce the environmental impact of exhaust gases. On the other hand, vehicle manufacturers have to produce vehicles that provide high performance, low fuel consumption and legal emission limits that will provide both customer and regulatory requirements. In order to meet these challenging targets, advanced vehicle and exhaust aftertreatment control systems are needed. The importance of model based motor control is increasing, with the use of advanced control systems, as system response is fast and vehicle production costs are reduced. Exhaust manifold gas temperature is an important parameter for vehicle, engine and exhaust aftertreatment control systems, and affects engine performance and aftertreatment system selection. Some cases where the exhaust gas temperature is important can be listed; the exhaust gas is bypassed in fixed geometry turbocharged engines to provide exhaust gas transfer at higher temperatures to the aftertreatment systems.The EGR system is an effective system for reducing NOx emission values. The exhaust gas temperature is an important parameter in the control of the EGR system and in high pressure EGR engines, it is also effective both the intake manifold temperature and the EGR gas cooler operating points determination. The throttling of intake air is usually used for "engine regen mode", for cleaning diesel particulate filter (DPF). The manifold pressure is reduced by intake throttling thus reducing the amount of air taken into the engine. In this case, the engine will have a richer air-fuel mixture and the engine exhaust gas temperatures will increase and high temperature exhaust gas is used to clean the DPF. Another function of the engine control unit, where the exhaust gas temperature is important, is the function of turbocharger and engine protection. The exhaust gas temperature is used to prevent the turbocharger system from exceeding the maximum operating temperature, so that the system is not damaged in hardware. In addition, high exhaust gas temperatures that may occur after combustion can cause piston scuff to prevent this adverse condition exhaust gas temperature is also used in engine protection functions. In general, the exhaust gas temperature can be considered as an important parameter for functions such as performance, emission and engine hardware protection in internal combustion engines. Many academic studies have been carried out to model the exhaust gas temperature, which is an important parameter for internal combustion engines. In these studies in order to model the exhaust gas temperature, system models related to vehicle driving, models using in-cylinder pressure values, models using artificial neural network, mathematical and thermodynamic models and exhaust gas temperature observer models were used. This thesis study aims at predicting the modeled exhaust gas temperature value with higher accuracy by taking advantage of the exhaust gas observer model study. This model contains; obtaining open-loop exhaust temperature (T3) value by regression model using data collected from steady state speed-torque points, providing the turbocharger outlet temperature value generated by adiabatic expansion using the obtained T3 value, calculating catalyst inlet temperature using heat loss formulas between turbocharger outlet and catalayst inlet. It is aimed to compare the modeled T4 temperature values with the sensor values and to predict the T4 temperature with using Kalman Filter so that the modeled T3 temperature value converges to the measured T3 temperature value. The obtained T3 model was validated at both steady-state and transient maneuvers. In order to obtain the open loop exhaust temperature by regression method, test measurements were taken at steady-state engine speed-torque points in the engine dynamometer at 1000rpm-4500rpm at different engine coolant temperatures. Before taking the Diesel engine to the engine test room, necessary instrumentation such as pressure, temperature, turbine shaft speed was made and taken to the dynamometer pallet. Engine tests were run in the test chamber which contains, dynamometer to create counter-load for engine, engine inlet air conditioner, engine coolant conditioner, intercooler conditioner, oil conditioner, fuel conditioning and flow meter, in-cylinder pressure meter, blow-by meter and the emission devices. Using the obtained test data, the T3 temperature value is modeled as an open loop using variables affecting the exhaust gas temperature. Besides T3 model, turbocharger efficiency and turbocharger shaft speed were modeled by regression method. In the next step, the turbocharger outlet gas temperature value is calculated from the equation of work done by adiabatic expansion of the turbocharger system using T3 temperature data estimated by the regression method. During this calculation, the turbocharger efficiency values obtained by both the regression method and the instrumentation data calculation can be used. Using the temperature value obtained from the turbocharging isentropic expansion equations, the heat losses up to the pre-catalyst fraction were calculated and the catalyst inlet temperature (T4) value was obtained. The calculated T4 temperature is compared to the T4 temperature sensor value required to drive the emission regulation and control of the exhaust aftertreatment systems. With using Kalman Filter, T4 temperature value is predicted then compared with the measured T4 temperature value. T4 differences is added to the open loop temperature T3 to minimize the T3 error. When we compare the temperature data obtained by using Kalman Filter, which is generated by the data received at the steady state speed-torque points, the error amount of the modeled T3 value decreases compared with the open loop regression model.

Ömer Eren

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

İstanbul Technical University · Institute of Graduate Studies in Science

Çamaşır makinesi adaptif sıkma algoritması

Teknolojideki hızlı ilerleme ülkelerin ve buna bağlı olarak üreticilerin teknolojik ilerlemeleri takip etme zorunluğunu getirmektedir. Teknolojik ilerlemelere yapılan yatırımlar üreticilere rekabette söz sahibi olma hakkını sunmaktadır. Beyaz eşya kullanıcıları için enerji ve maliyet konusu en büyük taleplerden bazılarıdır. Beyaz eşya üreticileri bu talep için teknolojilerini geliştirmektedirler. Fakat zaman ve maliyet kaybı bazı uygulamalarda üreticilere engel teşkil etmektedir. Bu kaybı ortadan kaldırmak için deneysel metotların yerini alacak bilgisayar uygulamaları öne çıkmaktadır. Bu uygulamalar kısa zaman içinde maliyet kaybı yaşanmadan çalışmaları belirli sapma aralıklarında gerçekleyebilmektedir. Çamaşır makineleri su ve enerji kullanımı dolayısıyla devamlı değişim halinde olan bir üründür. Bunun sebebi dünya nüfusunun artması ile enerji kaynaklarının daha kısıtlı hale gelmesi olarak gösterilebilir. Çamaşır makinesi üreticilerinin teknolojiyi yakından takip etmesi zorunlu hale gelmektedir. Deneysel yöntemlerle yapılan uygulamalar su ve enerji kullanımı sebebiyle gelişmeyi kısıtlamaktadır. Tez kapsamında çamaşır makinesinde deneysel olarak incelenebilecek olan çalışmalar , çamaşır makinesi modelinde incelenerek üretici açısından zaman ve maliyet, dünya kaynakları açısından su ve enerji kullanımının azaltılması hedeflenmektedir. Çamaşır makinesinde çamaşır yıkama, durulama ve sıkma aşamalarından geçmektedir. Sıkma aşamasında çamaşır makinesinin sıkma kapasitesine bağlı olarak farklı yüksek devirlere çıkmaktadır. Yüksek devirlerde çamaşır makinesinde istenmeyen mekanik etkiler görülmektedir. Bu etkiler bazı durumlarda makine içerisindeki parçalara zarar vermekte ve kullanıcı tarafından hoş karşılanmamaktadır. Bu sebeple çamaşır makinesi sıkma adımı belirli parametrelere bağlı olarak optimize edilmesi amaçlanmaktadır. Tez kapsamında sıkma profillerini optimize etmek için sıkma verimi yeterli olan farklı profillerin çamaşır makinesi modeli üzerinde denenerek deplasman değişimleri incelenmektedir. Buna bağlı olarak çamaşır makinesinde yük miktarı özelinde en uygun sıkma profilinin belirlenmesi hedeflenmektedir. Bu hedefe ulaşmak için bir deney düzeneği kurulmuştur. Deney düzeneğinde farklı sıkma profilleri farklı yük miktarları için tek makinede uygulanmıştır. İleride yapılacak çalışmalarda farklı çamaşır makineleri için farklı profiller oluşturulabilir ve optimum sıkma verimine ulaşmak için çalışma genişletilerek bir adaptif sıkma algoritması oluşturulabilir. Tez kapsamında deney düzeneği ile yük miktarına bağlı olarak çamaşırdan sıkılan su miktarları ölçülmüştür. En iyi sıkma profili bahsedilen şekilde belirlenmektedir. Fakat makinenin ömrü, titreşim düzeyinin belirli bir seviyede tutulması için üç eksende kazan deplasman değişimleri önem kazanmaktadır. Bu amaçtan yola çıkılarak elde edilen çamaşır makinesi modelinde sıkma profilleri uygulanmıştır. Uygulanan sıkma profilleri ile kazan deplasmanları çamaşır makinesi modelinde elde edilmiştir. En iyi sıkma profili, atılan su miktarının en fazla olduğu ve çamaşır makinesi titreşimlerinin minimum düzeyde elde edilen profil olmaktadır. Çamaşır makinesinde kullanıcının makineye attığı çamaşır miktarının tahmin edilmesi yıkama aşamasında fazla su harcanmaması için önemli bir kriterdir. Bazı çamaşır makinelerinde otomatik deterjan dozajlama sistemi bulunmaktadır. Çamaşır makinesinde bulunan yük miktarının algılanması ile otomatik dozajlama sistemi tahmin edilen çamaşır miktarına göre dozajlama yapmaktadır. Tezin ilk bölümünde literatürde çamaşır makinesi içindeki çamaşır yükünün algılanması konuları ile alakalı literatür ve patent araştırmalarına yer verilmiştir. Sıkma aşamasında çamaşırın yüksek devirlerde dengesiz dağıldığı durumlarda tambur çepherine yapışarak dengesiz kuvvet oluşturmaktadır. Dengesiz kuvvet tez çalışmasında bahsedilen kazann üç eksendeki deplasman değişimini etkilemektedir. Çamaşır makinesi farklı yöntemler ile sıkma durumundaki dengesiz yükü algılamaktadır ve bu duruma göre yükü dağıtmak için farklı bir sıkma algoritması uygulamaktadır. Tezin ilk bölümünde dengesiz yükün algılanması konuları ile alakalı literatür ve patent araştırmalarına da yer verilmiştir. Çamaşır makinesi modeli elde edilirken farklı programlar kullanılmaktadır. Tez kapsamında Modelica/Dymola programı tercih edilmiştir. Modelica uygun model için açık kaynaklı, nesne yönelimli ve denklem tabanlı bir dildir. Dymola ise Modelica dilinde yazılan modellerin derlenerek analizinin yapılmasını sağlayan farklı disiplin ler ile çalışılabilen bir dinamik çözümleyicidir. Tezin ikinci bölümünde ilk olarak çamaşır makinesi modeli oluşturulurken önem verilecek komponentlerin seçilmiş ve komponentlerin doğru matematiksel denklemler ile modellenebilmesi için literatür araştırmalarına yer verilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde Modelica/Dymola ile çamaşır makinesi için yapılan çeşitli çalışmaların literatür araştırmasına yer verilmiştir. Ayrıca seçilen komponentlerin Modelica/Dymola ile öncül model haline getirilmesi anlatılmış ve öncül modelleme aşamasından sonra elde edilen sonuçlar incelenmiştir. Çalışmanın öncül modelleme bölümünde gerçek sonuçlar ile model sonuçları arasında farklılıklar olduğu görülmüştür. Sonuçların geliştirilmesi ve doğrulanması için deneysel ölçümlere ihtiyaç duyulmuştur. Bu amaca yönelik farklı deney düzenekleri kurulmuştur ve model sonuçlarının optimizasyonunda kullanılacak deneysel sonuçlar elde edilmiştir. Modelin doğrulanması için yapılan deneysel ölçümlere ve bu deneysel ölçümler ile modeldeki komponent parametrelerinin optimizasyonu yapılmıştır. Son olarak modelin sonuçlara bağlı olarak güncellenmesi anlatılmaktadır. Mevcut çamaşır makinesinde tek sıkma algoritması bulunmaktadır. Sıkma algoritması çamaşır yüküne, yükün oluşturduğu dengesiz yüke ve yaratacağı deplasman değişimlerine göre farklı kademeler ya da süreler kullanmamaktadır. Tezin dördüncü bölümünde sıkma devirlerine farklı sürelerde ulaşılması, devirler arasında kademe olması ya da olmaması ve bu devirlerde farklı sürelerde beklenilmesi için birbirinden farklı sıkma profilleri oluşturulmuştur. Bu profiller çalışılan çamaşır makinesinde farklı yük miktarları ile uygulanmıştır. Buna bağlı olarak deney düzeneği kurulmuş ve veri toplanmıştır. Ayrıca bu bölümde çamaşır makinesinde çamaşır yükünün algılanmasına yönelik incelenmesi gereken parametreler ve sonuçların elde edilmesi için oluşturulan deney planına yer verilmiştir. Ayrıca bu bölümde adaptif sıkma profillerinin deney sonuçlarına yer verilmiştir. Bu sıkma profilleri bu bölümde en iyi su atan sıkma profili olarak seçilmektedir. Ayrıca bu bölüm çamaşır yükü algılama deneysel sonuçlarını içermektedir. Bulanık mantık algoritması kullanılarak Matlab programında yük algılanması da bu bölümde anlatılmaktadır. Tezin bu bölümünde rulman hesabı yer almaktadır. Rulman hesabı yapılarak diğer verilerin de sonucuyla adaptif sıkma profili seçimine yer verilmektedir. Tezin beşinci ve son bölümünde yapılan tez çalışmasının sonuç ve önerilere yer verilmiştir.

İpek Terzioğlu

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

DoctorateOpen AccessEN

Numerical solution of solidification and elastodynamics problems using dynamic substructuring based on adaptive error estimation

The classical finite element method (FEM) is one of the most powerful tools for solution of engineering problems. Main idea of FEM is to use polynomials as approximation functions and due to this fact that solutions obtained by FEM have smooth characteristic. When we consider the dynamic problems that contain moving discontinuities such as solidification problems and elastodynamics problems, very fine meshes need to be used to obtain acceptable results because of the smooth characteristic of FEM. But, using very fine mesh in computational domain increases CPU times and solution costs. This is the main disadvantage of classical FEM. In this thesis, a new technique called as dynamic substructuring based on adaptive error estimation is developed and applied to solidification problems and elastodynamics problems to overcome solution cost disadvantage of FEM. When the solidification problems are examined two points need to be cared to be able to obtain accurate results. One of them is capturing the correct location of solidification front and other point is capturing the zones affected by solidification front such as mushy zone. When the previously developed methods to overcome solution cost disadvantage of FEM are examined it is observed that moving mesh methods, generalized FEM (GFEM), eXtended FEM (XFEM) and meshless methods focus on aligning the nodes to the discontinuity interface. Thus, very accurate solutions around the discontinuity interface can be obtained with these methods. However, all of these methods ignore mushy zone during the solution of solidification problems. On the other hand, error estimator based adaptive remeshing methods are also used for solution of solidification problems. Unlike other methods this method can also capture both solidification front and the mushy zone but disadvantage of it is high CPU times because the whole domain is remeshed with refined elements in these methods. When the size of model geometry increases, the solution time also increases drastically. Another disadvantage of this method is mesh compatibility. In this method during remeshing, old mesh data needs to be mapped onto new mesh data and special algorithms are required to obtain accurate solutions. If the local remeshing is applied to the domain, it is hard to connect the new generated refined elements to the coarse mesh of domain. This phenomenon does not occur at dynamic substructuring based on adaptive error estimation approach because the substructure is created explicitly and independent from the original global model. Thus, substructure domain elements can be refined freely. When the elastodynamics problems are examined three points need to be cared to be able to obtain accurate results. One of them is capturing correct location of wave front, other point is capturing wave length region and last point is reducing dissipation and dispersion errors. While the dissipation errors are caused by large time steps, dispersion errors are caused by large element sizes. Most straightforwardly, a fine mesh with a very small time step size can be used to get accurate results of elastodynamics problems. But this condition causes CPU times and solution costs to increase drastically. There are some methods to get optimal accuracy while decreasing solution times in literature. GFEM / XFEM / enriched FEM and meshless methods are very powerful methods and they are used for obtaining accurate results at discontinuity interface. These methods adds imaginary or real nodes to discontinuity interface but they ignore elements located in wave length region. So, dispersion errors are ignored in wave length region. Spectral FEM and wavelet FEM methods use special approximation functions to obtain accurate results in computational domain however use of these functions is computationally expensive. Space-time FEM method uses finite element discretizations in space and time simultaneously with basis functions which are continuous in space and discontinuous at the discrete time levels. Good convergence and stability properties near sharp gradients are obtained in solution. But, CPU time and solution costs are high due to complex formulation and large sizes of linear systems. This condition is a disadvantage for solution of problems which have large domains. Error estimator based adaptive remeshing methods and adaptive scaled boundary FEM methods are also used for solution of elastodynamics problems. When these methods are applied to elastodynamics problems they have the same advantages and disadvantages with solidification problems told in previous paragraph. Adaptive mesh superposition FEM method creates independent refined subdomains and refines the mesh locally by superposition without changing global matrices. This method enables to use fine mesh around captured locations and to get accurate results around these locations. These properties of adaptive mesh superposition finite element method seems very similar with the dynamic substructuring approach based on adaptive error estimation which is proposed in this thesis. However there are certain differences between two methods. While the adaptive mesh superposition method obtains the solutions by superposing local refined mesh results with global coarse mesh results, dynamic substructuring approach based on adaptive error estimation method obtains the local refined mesh results independent from global coarse mesh results and augments obtained local fine mesh results to global coarse mesh results. When the local mesh node and global mesh node coincides, adaptive mesh superposition FEM supposes local displacement values as zero to ensure compatibility of the total displacement solution and uniqueness of the displacement fields on global mesh and local mesh. So, errors on nodal solutions of coincident nodes are not improved with adaptive mesh superposition FEM. Dynamic substructuring approach based on adaptive error estimation method uses nodes of elements which are neighbor to elements that have larger error levels than permissible error threshold as boundary condition. So, nodal solutions of all error elements are improved. So, more accurate results can be obtained with proposed dynamic substructuring approach based on adaptive error estimation method. Adaptive Mesh superposition FEM uses local coordinates to create coupling matrix and it uses inverse mapping and newton-Raphson iterations to transfer from global coordinates to local coordinates. These extra calculations causes solution times to increase. Dynamic substructuring approach based on adaptive error estimation method augments the local solution to global solution. So, inverse mapping and Newton-Raphson iterations are not used. So, proposed method in this thesis works faster than adaptive mesh superposition FEM. Motivated by the drawbacks of above methods, a new technique using FEM is proposed called dynamic substructuring based on adaptive error estimation. In this method, the original FEM mesh is not changed during the solution steps and accurate solutions can be obtained using very coarse meshes. The computational domain is meshed with a coarse mesh and elements having errors above a threshold value which includes solidification front, wave front, mushy zone and wave length zone are captured with an error energy norm estimator at each analysis step. Then, a substructure independent from the global model is generated by refining the elements having errors above the error threshold; thus, remeshing of the entire original mesh at each analysis step is avoided that helps reduce the CPU time considerably. Substructure boundary conditions are obtained from the nodes of global model which are the neighbours to the elements used for the substructure. Following, the original global equations are augmented by the substructure equations and then the coupled equations of original and substructure equations are solved simultaneously. The mesh refinement is adaptive based on the adaptive error estimator calculations and the refined regions are removed in the substructure if their error level reduces to below the threshold value during analysis steps.. In solidification chapter of this thesis, developed method is applied to solidification of lead alloy. Firstly, benchmark studies are performed to examine the reliability of developed Matlab code by applying it a simple transient heat transfer problem and obtained results are compared with results of same problem modelled with commercial Abaqus software. After getting accurate results with benchmark study, developed dynamic substructuring method code is applied to solidification problem. Superconvergent patch recovery technique is used to obtain the heat fluxes to evaluate the error energy norm of elements at each analysis step. Solidification front, mushy zone and elements having errors above a threshold value are captured with the error estimator. Then, elements having errors above the threshold value are refined by creating a substructure which is independent from the original global mesh. Equations of the global coarse mesh are augmented with the equations of the substructure and solutions are obtained. Same problem is also solved with fine mesh with classical FEM. Results and solution times of classical FEM with fine mesh and dynamic substructuring method with coarse mesh are compared with each other. It is seen that employing the equations of the original coarse mesh help reduce the computational cost. Numerical solutions are presented and it is shown that the proposed approach has advantages over the alternative methods and, by the virtue of the adaptive error estimation algorithm, significantly decreases the CPU time of numerical solutions while it increases the accuracy of solutions and locates precisely the solidification front and mushy zone. In elastodynamics chapter of this thesis, developed method is applied to an elastodynamics problem. Firstly, benchmark studies are performed to examine the reliability of developed Matlab code by applying it a simple problem and obtained results are compared with results of same problem modelled with commercial Abaqus software. After getting accurate results with benchmark study, developed dynamic substructuring method based on error estimation code applied to elastodynamics problem. Superconvergent patch recovery technique is used to obtain the stresses to evaluate the error energy norm of elements at each analysis step. Stress wave front, stress wave length zone and elements having errors above a threshold value are captured with the error estimator. Then, elements having errors above the threshold value are refined by creating a substructure which is independent from the original global mesh. Equations of the global coarse mesh are augmented with the equations of the substructure and solutions are obtained. Same problem is also solved with fine mesh with classical FEM. Results and solution times of classical FEM with fine mesh and dynamic substructuring method with coarse mesh are compared with each other. It is seen that employing the equations of the original coarse mesh help reduce the computational cost. Numerical solutions are presented and it is shown that the proposed approach has advantages over the alternative methods and, by the virtue of the adaptive error estimation algorithm, significantly decreases the CPU time of numerical solutions while it increases the accuracy of solutions and locates precisely the stress wave front and stress wave length zone. Under the light of numerical results, it is observed that dynamic substructuring based on adaptive error estimation technique is more advantageous when compared with the other methods in literature whose main drawbacks are listed below. There is no clear CPU time comparisions of alternative methods in literature. But, when the alternative methods are considered, most of the methods require that node numbers and element numbers of the global domain are to be increased to improve the accuracy and this condition causes the global matrices to be updated at each analysis step. When the computation domain gets larger, solution time will increase drastically. Advantage of dynamic substructuring based on adaptive error estimation method arises at this point. The original global model is not affected when dynamic substructuring based on adaptive error estimation approach is used. The substructure which is a smaller portion of the global model is prepared at each step. Thus, CPU times for substructure matrix preparation will be less time consuming when compared with alternative methods. Moreover, the initial global equations can be used throughout the solution procedure if associated FEM matrices are unchanged that further reduces the CPU time of the proposed approach. Other methods which do not require remeshing use higher order elements and complex solution methodologies. Complexity of solution methodologies and use of higher order elements causes solution times to increase. Dynamic substructuring based on adaptive error estimation method uses classical finite element formulations which are simple and easy to imlement. So, computational costs of these elements are lower than alternative methods in literature.

Özgür Uyar

2016

Dinamik optimizasyonDoğrusal olmayan kontrol teorisiGazlı motorlar+3

Dizel motor hava yolu sistemi modellemesi ve kontrolü

Dizel motorlar, Rudolf Diesel'in 1893 yılında dizel motorun patentini almasıyla, 120 yıldan fazla bir süredir kullanılmaktadır. Özellikle son 60 yıldır araç sayılarının günden güne artmasıyla birlikte araç motorlarından çevreye salınan zararlı gazlar gerek çevre koşulları gerek de insan sağlığı için tehlike oluşturmaktadır. Bu duruma bağlı olarak 1960'lı yıllardan sonra ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri'nde olmak üzere emisyon gazlarının sınırlandırılması ile ilgili çalışmalar yapılmaktadır. Her ne kadar ilk dönemlerde basit düzenlemelerle istenilen sınır koşullarına ulaşılabilinse de özellikle son 10 yılda emisyon standartlarının yükseltilmesiyle birlikte elektronik kontrollü dizel motorların kullanılmaya başlanması kaçınılmaz bir duruma gelmiştir. Motorun farklı çalışma koşullarına bağlı olarak nasıl davranacağının analizi bir çok motor fabrikasında, motorların dinamometre testlerinin gerçekleşmesi ile yapılmaktadır. Özellikle ülkemizde dinamometre testlerini gerçekleştirmek için gerek akademik gerek de ticari alanda ciddi problemlerle karşılaşılmaktadır. Motor test sistemlerinin kurulumu için ciddi bir alt yapıya ihtiyaç olmakla birlikte, maddi anlamda da gereksinimler yüksek seviyelerdedir. Bunun yanında motor testlerinin gerçekleştirilebilmesi için zaman ve iş gücüne ihtiyaç vardır. Bu gibi durumlar dikkate alındığında motoru bilgisayar ortamında modellemek ve simule etmek gerek maddi, gerek de zaman anlamında ciddi kazançlar sağlamaktadır. Özellikle son 20 yıllık süreçte bu alanda tüm dünyada çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada motor performansını arttırmak, daha az yakıt tüketimi sağlamak ve dizel motorlardan salınan NOx gazı ve partikül maddelerin emisyon sınırlarına uymasını sağlamak amacıyla, dizel motor hava yolu sistemine yönelik modelleme ve kontrol çalışmaları yapılmıştır. Motor modeli elde edilirken gerek çok uzun simulasyon sürelerinin önüne geçmek gerek de pratik koşullara yakın sonuçlar elde edebilmek için modelin çok kompleks ya da çok basit olmamasına dikkat edilmiştir. Emme manifoldu, egzoz manifoldu, EGR , VGT ve silindir alt sistemlerinin dinamik modeli oluşturulmuş, giriş değişkenlerine bağlı olarak sistem elemanlarının davranışı analiz edilmiştir. Sistem analizlerinden sonra özellikle motor çalışma koşullarının ani değiştiği durumlardaki emisyon davranışını kontrol edebilmek için PID kontrolör tasarımları yapılmış ve sistem modelinin bu bölgelerde doğrusallaştırılmasıyla istenilen sistem davranışı elde edilmeye çalışılmıştır. Motor elektronik kontrol ünitesinin çalışmasında problem oluşturmasından dolayı her ne kadar bu alanda yapılan akademik çalışmalar olsa da yüksek seviye kontrol yöntemleri dizel motorların kontrolünde pek tercih edilmemektedir. Bu yüzden olabildiğince sistem davranışının kararlılığının bozulduğu noktalar belirlenmiş ve bu bölgelerde kontrolör tasarımları yapılmıştır. Sonuç olarak model çıkışları için istenilen seviyede sonuçlar, kontrol işaretlerinin limitleri korunarak elde edilmiştir.

Namık Zengin

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

2016

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

Statik ve dinamik yükler altında kompozit plakaların hasar durumlarına karşı davranışlarının incelenmesi

Kompozit malzemelerin tarihi çok eski yıllara dayanmaktadır. İnsanların çok eski yıllardan beri kompozit malzemeleri tercih etmesindeki sebep sunduğu önemli avantajların olmasıdır. Kompozit malzemelerin getirdiği avantajlardan ötürü araçların yapısal tasarımlarında kullanım oranının artması çarpışma yükleri altındaki davranışlarının daha iyi anlaşılması ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Yapılan çalışmalardaki amaç, kompozit malzemelerin güvenlik ve çarpışma dayanımı açısından geleneksel malzemelere kıyasla benzer ya da daha iyi kabiliyete sahip olduğunun gösterilmesidir. Geçtiğimiz 30 yılda kompozit malzemelerin çarpışma dayanımı konusunda yapılan çalışmalar bu konudaki bilgi birikimini oldukça arttırmıştır. Teknolojinin de gelişmesiyle birlikte artan bilgi birikimi daha verimli bir şekilde kullanılabilmektedir. Kompozit malzemelerin çarpışma davranışlarının öngörülebilmesi için gerekli hesaplamalar el ile yapılabilecek hesaplamalardan çok daha zor olmaktadır. Bu sebeple bilgisayarlar yardımıyla analizler yapmak gerekmektedir. Doğru benzetimlerin yapılabilmesi doğru çalışan hasar kriterlerinin kullanımına bağlı olmaktadır. Geçmişten günümüze kadar araştırmacılar tarafından birçok hasar kriteri geliştirilmiştir. Maksimum gerilme, maksimum gerinim, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Hoffman, Hashin, Hashin-Rotem, Puck, Chang-Chang gibi çok sayıda kompozit hasar kriteri geliştirilmiş ve farklı kompozit malzemelerle farklı senaryolarda bilgisayar destekli analizler ve testler gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışmasında geçmişten beri geliştirilen bu hasar kriterleri incelenmiştir. İncelenecek hasar kriterlerinin seçiminde kullanılan sonlu elemanlar yazılımlarında yer alan hasar kriterleri göz önüne alınmıştır. Hasar analizi çalışmalarındaki amaç, hasar davranışının, ezilme sırasındaki hasar ilerlemesinin ve ezilme sonundaki sönümlenen enerjinin her yapıda malzeme verileri kullanılarak öngörülebilmesidir. Bir hasar kriterinin başarılı sayılabilmesi için her durumda doğru sonuç öngörebilmesi gerekmektedir. Yapılan çalışmalar bu konudaki bilgi birikiminin, kompozit malzemelerin hasar analizleri için yeterli seviyede olmadığını göstermektedir. Tek eksenli karbon fiber takviyeli kompozit malzemeler yüksek dayanımları ve yüksek enerji sönümleme kabiliyetleri olması sebebiyle çarpışma durumlarında sıklıkla tercih edilmektedirler. Literatürde bulunan çalışmalarda kompozit malzemelerin ezilme davranışını incelemek amacıyla düz plaka, boru, boru parçası, oluklu ve şapka biçimli geometrilerdeki numuneler kullanılmıştır. Bu çalışmada da kullanılacak numune ve hasar senaryosu literatürde sıklıkla görülen kompozit plakaların eksenel ezilme çalışmalarından seçilmiştir. Kullanılan numune tek eksenli karbon fiber takviyeli, 16 tabakalı, [(0°/90°)4]s tabaka yerleşimine sahip, T700/M21 ismi verilen tabakalı düz kompozit plakadır. Bu tez çalışmasında kullanılan deneysel veriler literatürden alınmıştır. Referans alınan çalışmada plaka şeklindeki kompozit malzemenin düşük hızlardaki hasar davranışını incelemek üzere yarı-statik ve dinamik testler gerçekleştirilmiştir. Kompozit plaka numunelerin testi için test düzeneği tasarlanmıştır. Yarı-statik testler 6 mm/dk sabit hız ile gerçekleştirilmiş ve dinamik testler 9 m/s ilk hızla numunenin üzerindeki 36 kg ağırlığındaki yük ile düşme testi şeklinde gerçekleştirilmiştir. Hasarı kolaylaştırmak ve ilerlemeli hasar oluşturmak amacıyla numunelerin bir ucuna 45ᵒ açıyla pah kırılmıştır. Test verileri yüksek hızlı kameralar ve data toplama cihazlarıyla elde edilmiştir. Test sonucunda elde edilen kuvvet-yer değiştirme sonuçları paylaşılmıştır. Kompozit malzemelerin hasar analizlerini gerçekleştirmek üzere geliştirilmiş çok sayıda ticari sonlu elemanlar yazılımları mevcuttur. Bu çalışmada ABAQUS 6.14-4, LS-DYNA R7 ve RADIOSS 14.0 gibi sıkça kullanılan sonlu elemanlar çözücüleri ve bu yazılımların sunduğu malzeme modelleri ile hasar kriterleri aynı senaryolar üzerinde kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. CATIA V5-6R2014 yazılımı ile numune geometrisi çizildikten sonra sonlu elemanların oluşturulması için HyperMesh 14.0 ve HyperCrash 14.0 yazılımlarından faydalanılmıştır. Kullanılan yazılımların bu çalışmanın yapıldığı tarihteki son versiyonlarında olmasına dikkat edilmiş, böylelikle yazılımlar üzerinde yapılmış geliştirmeler de göz önüne alınarak güncel bir çalışma ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Daha önce yapılan çalışmalar incelendiğinde çalışmaların genellikle ABAQUS kullanılarak yapıldığı görülmüştür. Literatürde farklı hasar kriterlerinin ve sonlu elemanlar programlarının bir arada kullanılarak kıyaslama yapıldığı çalışmaların eksikliği bu tez çalışmasını bu konu üzerinde odaklanmaya itmiştir. Kompozit malzemelerin hasar incelemelerinde kullanılması neredeyse zorunluluk olan sonlu elemanlar yazılımları böylelikle daha iyi tanınmış olacaktır. Kompozit malzemelerin sonlu elemanlar ile hasar analizi yapılırken delaminasyonun etkisinin hasar durumlarında göz ardı edilemeyeceği zamanlarda modellemede de delaminasyonun gerçekleşmesi sağlanmalıdır. Özellikle tabakaların hasara uğradıktan sonra birbirlerinden ayrılıp diğer tabakaları etkilediği hasar durumlarında delaminasyon hasarının doğru bir şekilde modellenebilmesi büyük öneme sahip olmaktadır. Bu sebeple modelleme tekniği olarak delaminasyon hasarının daha gerçekçi gözlemlenebildiği, her tabakanın üç boyutlu katı elemanlarla modellendiği teknik kullanılmıştır. Katı elemanlarla modellenen tabakalar arasına üç boyutlu yapışkan elemanlar tanımlanmıştır. Çeşitli hasar kriterleri kullanılarak değerlendirilen bu elemanlar belirlenen kritere ulaşıldığında hasara uğramakta ve tabakalar birbirinden ayrılmaktadır. Yapışkan elemanlar için kullanılan hasar kriterlerine bu çalışmada yer verilmiştir. ABAQUS, LS-DYNA ve RADIOSS yazılımlarıyla kompozit malzemeler için farklı malzeme modelleri ve hasar kriterleri kullanılarak kuvvet-yer değiştirme grafikleri elde edilmiştir. Çalışmadaki asıl amaç elde edilen kuvvet-yer değiştirme grafiklerinin deneysel veriler ile uyuştuğunun gösterilmesidir. Farklı sürtünme katsayıları ile analizler tekrarlanmıştır. Böylece doğru sürtünme katsayısının öngörülmesi de amaçlanmıştır. Kopma gerinmesi değerinin gerektiği bazı hasar kriterlerinde farklı gerinme değerleriyle bulunan sonuçlar kıyaslanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda kopma gerinmesi ile ilgili verilerin olmaması bu çalışmada da farklı değerler ile deneme yapılmasını gerektirmiştir. Kullanılan eleman tipleri, yüzey ilişkileri, sınır koşulları ve gereken diğer tüm parametreler tez içerisinde açıklanmıştır. Böylelikle programlar kendi içlerinde kıyaslandığı gibi birbirleriyle kıyaslanabilecek sonuçlar da elde edilmiştir. Sonuç olarak; sonlu elemanlar yazılımlarının üç boyutlu modellenen kompozit plakaların hasar analizlerindeki yetenekleri ve değişik hasar kriterlerinin karşılaştırmalı doğruluk oranları gösterilmiştir. Sonuçlar incelenirken kuvvet-yer değiştirme eğrisinin deneysel çalışmadan elde edilen eğri ile uyumu, maksimum reaksiyon kuvvetinin ve sönümlenen enerjinin doğruluğu ve hasar davranışının deneysel çalışmada kameralarla elde edilen görüntülerle örtüşmesi dikkate alınmıştır. ABAQUS ve LS-DYNA yazılımları genel olarak hasar davranışını daha doğru öngörmüşlerdir. LS-DYNA farklı çeşitlerde kompozit malzeme modelleri ve hasar kriterleri sunarken ABAQUS bu konuda daha kısıtlıdır. ABAQUS ile farklı hasar kriterlerinin kullanılabilmesi için kod yazarak yazılıma malzeme modeli ya da hasar kriteri tanımlaması yapmak gerekmektedir. RADIOSS ile kullanıcılara sunulan hasar kriterleri diğer yazılımlarda başarılı olurken, RADIOSS bu çalışmada diğer iki yazılıma göre en başarısız yazılım olarak görülmüştür. Kullanılan hasar kriterleri incelendiğinde Hashin-Rotem ve Hashin hasar kriterlerinin başarılı oldukları görülmüştür. Bunun yanında LS-DYNA'da MAT 55 malzeme modelinde kullanıldığı gibi Chang-Chang ve Tsai-Wu hasar kriterlerinin kombinasyonun da başarılı olabileceği görülmüştür. Bu durumdan hasar modlarıyla ilişki kuran hasar kriterlerinin daha gerçekçi sonuç verdiği görülmektedir.

Serdar Korkut

2017

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

Metamodel based design optimization for vehicle crashworthiness

In automotive industry, all companies have struggled to have better crash behaviour in vehicles. For achieving that target, a vehicle has to be designed in an optimum way considering crashworthiness. Better crash performance of the bumper beam and rails helps reduce the effect of crash load transmitted to the other vehicle components, and thereby reduces the crash related damage on them and reduces the risk of injury of occupants in a crash. The nonlineer of crash process in vehicle structures make the design optimization for crashworthiness a very challenging task. Furthermore, large scale and highly nonlinear nature of crashworthiness simulations of vehicle structures make it impractical to conduct direct optimization on the full nonlinear model of the structure. The main purpose of this thesis is to find a practical methodology to conduct vehicle crashworthiness design optimization efficiently at early stages of vehicle design. The proposed methodology is based on identifying the main vehicle structural components absorbing the impact energy during a crash and then optimization of these components using metamodels. The objective of this thesis is to investigate the crash energy absorbtion of crashbox and vehicle's rails subjected to 40% offset ECER94 impact loading. Nonlinear finite element models are created by using the software ANSA and then the impact analysis is completed by using the software Ls-Dyna. Metamodelling technique is used to predict large number of design parameters and the Genetic algorithm in Ls-Opt software is employed to solve the associated multiobjective optimization problem . Computationally efficient surrogate models for expensive nonlinear finite element simulations are developed and then employed with the genetic algorithm in optimization tasks to maximize the strain energy while minimizing the force rate and for a priori pedal displacement. In the optimization chapter of the thesis, there are two optimization examples. The first example has two objective functions which are the maximization of strain energy and minimization of force rate. The results of the optimization task are employed to understand a relation between the minimum force rate and maximum strain energy. The proposed methodology is based on the principle of Pareto front and multiobjective optimization. The methodology enables the designer to evaluate the crashworthiness performance of any suggested design easily and effectively. The second example has three objective functions which are the maximization of strain energy, minimization of force rate and minimization of a priori fix pedal displacement. Numerical results imply that the obsorbed energy during crash can be increased using optimization methods.

Osman Çolpan

2017

İstanbul Technical University · Institute of Graduate Studies in Science

Real time high cycle fatigue estimation algorithm and load history monitoring for vehicles by the use of frequency domain methods

Real time high cycle fatigue estimation problem for vehicles is examined by the use of frequency domain methods. The purpose was twofold: monitoring of fatigue damage and tracking of load history in real time. Firstly, power spectral density functions (PSDs) of acceleration measurements at selected locations are calculated in a piecewise manner by dividing the acceleration-time history into pieces. Following, Frequency Response Functions (FRF's) whose outputs are the stress values at selected components are calculated by finite element methods. Then, fatigue damage at selected output locations is estimated using the FRF results. To this end, the following frequency domain fatigue estimation methods proposed for Gaussian and stationary data sets are applied to the selected components of a heavy duty truck: narrow band approximation, Benasciutti and Tovo, Zhao and Baker, Benasciutti and Tovo's α0.75 and Dirlik methods. Numerical results are compared with experimental fatigue lives and damage calculations in time domain made by the combination of rainflow counting and Miner-Palmgren rules. There are two difficulties in implementing this approach using on-board equipment in real time such as overcoming the limited memory to store data sets and completing the computations sufficiently fast. To overcome them, the proposed approach is implemented in a piecewise manner and associated PSDs are updated accordingly. Then, spectral moments and fatigue damage intensities are calculated in frequency domain. Implementation of the proposed approach is described in detail and numerical results are presented. In addition, spectral moments and fatigue damage intensities are stored in the memory of electronic control unit(ECU) to monitor loading history of vehicle with corresponding time intervals to determine at which time interval the most fatigue damage occurred. It is shown that the proposed approach is able to predict the fatigue damage accurately at reasonable CPU time and can keep track of loading conditions in real time.

Rahmi Can Uğraş

2017

İstanbul Technical University · Fen Bilimleri Enstitüsü

CFRP prepreg kompozitlerin ergimiş durumdaki konfigurasyonlarının eğilme davranışlarının modellenmesi ve testi

The goal of this thesis is to develop a material model for prepreg materials, which is a combination of viscoelastic and elastic properties. For validation of developed model, quasi-static tensile test of Celstran®CFR-TP PA6 CF60-01 thermoplastic prepreg has been investigated. This test is developed at Institute for Carbon Composites (LCC), Technical University of Munich, in a separate study parallel to current thesis. As a first step, outputs of tensile test which are deformation, force, stress and strain have been considered to determine viscoelastic parameters. In literature, viscoelastic materials are defined by a Prony series expansion of the dimensionless relaxation modulus [4, 22]. In this definition, Prony series coefficients are determined by fitting series to stress-strain curve of tensile, creep or relaxation tests. This curve is considered as proportion of stresses to strains with respect to time. In order to make this proportion dimensionless, it is divided by its initial value (i.e. time = 0). After determination of viscoelastic model, elastic properties of final model (modulus of elasticity and Poisson's ratio) have been adapted from other experimental tests done at LCC. Final material model of this thesis is created as a combination of elastic and viscoelastic material properties. Afterwards, developed model has been used to simulate quasi-static tensile test with commercial finite element software, ABAQUS. In this simulation, virtual specimen in same dimensions as real one has been modeled and its upper part has been defined as cantilever boundary condition and lower part has been exposed to tensile force as real sample. This simulation procedure is carried out with consideration and comparison of effects and influences of different parameters such as element type, displacement or force ramp, etc. Eventually stress-strain diagrams for both cases have been drawn and a comparison between experimental and simulation outputs is obtained, and their correlation has been discussed.

Kaveh Dargahı Noubary

2015

DoctorateOpen AccessEN

Otomotiv debriyaj sisteminin ve güç iletiminin dinamik davranışının çok amaç fonksiyonlu optimizasyonu

Optimum design of a clutch and dual mass flywheel system is investigated. The clutch systems are generally studied by considering rotational vibrations of engines and by assuming that they are usually exposed to axial vibrations. They generally do not have any specialized equipment to damp axial and rotational vibrations due to the following two reasons: first, the package area of the system is very limited in clutch systems and there is no available space to put some springs and dampers to reduce such vibrations. Second, these axial vibrations are normally very insignificant to be considered in the analyses and most of such vibrations are damped by the diaphragm spring and cushion springs. Nonetheless, this may sometimes lead to some unexpected results in the powertrain system such as the rattle noise on clutch itself or transmission to solve which global optimization techniques are employed in this study. Genetic algorithm methods have been choosen as the global optimization algorithm. The components in the clutch system are modeled analytically. Then, by considering the pedal characteristics and vibrations of pressure plate as objective functions, a multiobjective (Pareto) optimization problem is solved. It is shown that analytical models agree well with the experimental measurements and vibrations in the clutch system can be reduced significantly by optimization.

Global optimization methodMechanical vibration

Onur Ozansoy

İstanbul Technical University · Institute of Graduate Studies in Science

2015