DOÇ.DR. ZİYA ŞAKA

Serbest pistonlu stirling motorunun yer değiştirici yayının dizaynı ve analizi

ÖZET YÜKSEK LİSANS TEZİ SERBEST PİSTONLU STIRLING MOTORUNUN YER DEĞİŞTİRİCİ YAYININ DİZAYNI VE ANALİZİ Erdem ÜNÜVAR Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman : Doç. Dr. Ziya ŞAKA 19994İ Sayfa Jüri: Doç. Dr. Ziya ŞAKA Tez, Serbest Pistonlu Stirling Motorunun, yer değiştiricisi için yeni bir kavramın dizayn sürecini içermektedir. İnce ve dairesel bir tabakadan 3 adet spiral şeklinde kesitler çıkarılarak CAD (Computer Aided Design) ortamında model oluşturulmuştur. Model sonlu elemanlar programına transfer edilip otomatik ağ kaplama uygulanmıştır. Sonra sınır şartları altında non-Iineer statik ve titreşim analizi gerçekleştirilmiştir. Serbest Pistonlu Stirling Motorunun çalışma prensibi anlatılmıştır. Böyle bir kavram değişikliğinin sebepleri ve eski kavramla kıyaslaması yapılmıştır. Yer değiştiricinin, eski montaj dizaynına göre minimum konfigürasyon değişikliği ile yeni dizayn gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Sonlu elemanların genel olarak açıklamasından sonra non-lineer statik ve titreşim analizlerine uygulanışı anlatılmıştır. Öz değer problemlerinin çözümü için programın kullandığı çözüm metodları açıklanmıştır. Şeklin kompleksliği ve kolayca sonuca ulaşılabilmesinden dolayı sonlu elemanlar metodu tercih edilmiştir. Kullanılan paket program Ansys 5.4 ve 5.5 versiyonlarıdır. İkinci dereceden kabuk elemanların kullanımı ile hassas ve hızlı bir şekilde sonuca ulaşılmıştır. Bununla beraber katı elemanlarla da ilgili açıklamalar yapılmıştır. Program boyunca kullanılan komutların çıktısı alınmıştır. Statik analiz ile istenilen yay sabiti elde edilmiştir. Titreşim analizi ile de ilk doğal titreşim frekansının, çalışma frekansından yaklaşık 3 kat fazla çıktığı bulunmuştur. Bu sonuç parçanın rezonans bölgesinden uzak bir şekilde güvenle çalışabileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Serbest Pistonlu Stirling Motoru, Yer Değiştirici, Düzlemsel Yay, Sonlu Elemanlar Teorisi.