Structural analysis and fatigue life evaluation of bracket type components subjected to random excitations

Yorulma, otomotiv, askeri araç, savunma ve uçak gibi ticari uygulamalarda karşılaşılan dinamik ve değişken yüklere maruz kalan yapılarda önemli bir sorundur. Yüklemenin formu dinamik olduğunda, yapının dinamikleri yorulma üzerinde etkili olacaktır. Ayrıca, yüklemenin frekans spektrumu geniş bant ise, yapının rezonans frekanslarını uyarma potansiyeli oldukça fazladır. Öngörülemeyen ve rastgele yüklemeye maruz kalan havacılık yapılarında yorulma hasarının değerlendirilmesi önemli bir ilgi alanıdır ve tasarımlar bu hesaplamalara göre geliştirilmektedir. Bu tez, hidrolik rezervuar tank sistemi bileşenlerinin modal gerilme yaklaşımı ile yorulma ömrü tahminini ve sistemin doğal titreşim modlarını içeren bir metodoloji ve iyileştirme çalışmasını ortaya koymayı amaçlamaktadır. İlk olarak, dinamik bir yapıdaki sistem davranışını anlamak ve yorulma kritik noktaları elde etmek için hidrolik rezervuar tank sisteminin modal gerilme analizi yapılır. Zaman sinyali, frekans alanındaki güç spektral yoğunluğu (PSD) ile temsil edilir ve toplam analiz süresini kısaltmak için bu kritik noktalarda yorulma analizleri gerçekleştirilir. Dirlik yöntemi, yorulma ömrünü doğrudan stresin PSD'sinden hesaplamak için seçilmiştir. Bu tezde, OptiStruct çözücü ile Altair HyperWorks yazılımı kullanılarak frekans alanında modal gerilme yaklaşımıyla hidrolik rezervuar tank sistemi bileşenlerinin yapısal rastgele titreşimli yorulma değerlendirmesi yapılmıştır. Sistem bileşenleri için optimizasyon analizleri yapılarak sistem hedeflerini karşılayan optimize edilmiş bir tasarım elde edilir. Anahtar kelimeler: Dirlik metodu, modal gerilme yaklaşımı, güç spektral yoğunluğu (PSD), rastgele-titreşim yorulması, boyut/parametre optimizasyonu, topoloji optimizasyonu