Akışkan taşıyan bir borunun aktif titreşim kontrolü

Abstract

ÖZET Akışkan taşıyan boruların dinamik davranışı uzun süreden beri araştırmacıların ilgi odağı olmaktadır. Problemin zenginliği ve çeşitli alanlarda pratik problem teşkil etmesi nedeniyle konu hakkındaki araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmada basit mesnetli akışkan taşıyan boru ele alınarak önce şerbet titreşim denklemi ardından zorlanmış titreşim denklemi elde edilerek sistemin dinamiği incelenmiş daha sonra sistemin dinamiği göz önünde bulundurularak titreşimler aktif kontrol yöntemleri ile sönümlenmiştir. İlk bölümde daha önce yapılmış çalışmalar özetlenmiştir, ikinci bölümde sistemin tanımı yapılarak Newton prensipleri yardımıyla serbest titreşim denklemi elde edilmiştir. Yine aynı bölümde kritik akış hızının ve temel kritik frekansın analitik ifadeleri elde edilmiştir. Üçüncü bölümde ise sistemin dinamik özellikleri incelenerak kritik frekanlann akış hızıyla nasıl değiştiği gösterilmiştir. Ayrıca sistemin çeşitli akış hızlarında similasyonu yapılmıştır. Dördüncü bölümde ise sistemin zorlanmış titreşim denklemi elde edilmiştir. Sistemin titreşimlerini sönümlemek amacıyla iki tane regülatör tasarımı yapılarak sisteme aktif kontrol uygulanmıştır. Beşinci bölümde ise yapılan çalışma özetlenerek gelecekte yapılabilecek çalışmalara değinilmiştir. vn

SUMMARY Research on the characteristics of pipeline dynamics conveying fluid flow has received great attention because of the stability of fluid conveying pipe is of practical importance since the natural frequency of a pipe generally decreases with the increasing velocity of fluid flow. In this study, the problem of vibration control of a simply supported pipe conveying fluid flow is considered. First, we derived the equation of motion of the system using Newton's law. Then, the equation of motion has been discretized using Galerkin's method in order to be able to apply the active control law to the system. And then the discretized equation of motion is written in the state space form. In chapter 4, two different control law are applied to control the vibration of the pipe conveying fluid flow Finally, In chapter 5, the summary of this study is given, and some possible future works are suggested. vm