Bir fan kanadının doğal frekansını ve frekans analizini Fan Kanadı Frekans Analizi makalemizde irdelemiştik.
Bu makalemizde fan kanadına uygulana yük etkisi altında fan kanadı frekansının nasıl değiştiğini inceleyeceğiz. Çeki ve bası kuvvetleri etkisinde fan kanadının frekans değişimini gözlemleyeceğiz.
Fan kanadı modeli, malzemesi ve mesh yapısı olarak Fan Kanadı Frekans Analizi makalemizdeki özellikler kullanılmıştır.
Fan kanadı modeli için Alüminyum 1060 alaşım malzeme kullanılmıştır. Malzemenin mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir.
Fan kanadı modeline hacim eleman kullanılarak mesh gerçekleştirilmiştir. Yüksek kalite mesh uygulanmıştır. 16,386 düğüm(node), 8,435 eleman ile mesh atılmıştır. Mesh detayları aşağıdaki görselde gösterilmiştir.
Fan kanadı aynı zamanda dönme ekseni olan orta noktasından sabitlenmiştir.
Fan kanadına uygulana yükün etkisi farklı iki yönde çeki ve bası olarak uygulanacaktır. Öncelikle kanat ucuna sabitleme kısmına göre çekme yönünde 350 kg yük uygulanmıştır.
Analiz unsur ağacında analiz başlığına sağ tıklayarak “Özellikler” kısmına girilerek Çözücü tipi ve frekans mod sayısı, üst sınır ve yakın frekans hesaplama seçenekleri düzenlenebilmektedir. FFEPlus çözücü, frekans analizinde yük etkileri dahil edilirken kullanılamaz.
Frekans analizi çözüm sonrası frekans değerleri aşağıdaki gibi listelenmiştir. Bu liste Analiz unsur ağacında “Sonuçlar” kısına sağ tıklayıp “Rezonans Frekanslarını Listele” denilerek çıkartılmaktadır.
Fan kanadının ilk doğal frekansı yaklaşık 85,31 Hz çıkmıştır. Bu değer Fan Kanadı Frekans Analizi makalemizdeki değerden yaklaşık 10 Hz kadar fazladır. İlgili makalemizde fan kanadı herhangi bir yük etkisi altında bırakılmamıştır. Bu analizde uygulamış olduğumuz çekme kuvveti, modelin frekansını arttırmıştır. İlgili artış diğer modlarda da gözlemlenmiştir.
Aynı analizi bu defa kuvveti sabitleme noktasına göre bası oluşturacak şekilde yani uygulanan kuvvetin tersi yönünde uygulayalım.
Bası kuvveti etkisi altında frekans analizini çözdürdüğümüzde rezonans frekansları aşağıdaki listedeki gibi oluşmuştur.
Fan kanadının ilk doğal frekansı yaklaşık 62,44 Hz çıkmıştır. Bu değer Fan Kanadı Frekans Analizi makalemizdeki değerden yaklaşık 13 Hz kadar azdır. İlgili makalemizde fan kanadı herhangi bir yük etkisi altında bırakılmamıştır. Bu analizde uygulamış olduğumuz basma kuvveti, modelin frekansını azaltmıştır. İlgili azalma diğer modlarda da gözlemlenmiştir.
Çekme yükünde model üzerinde gerilme artması sebebiyle tıpkı bir telin gerilmesinde artan titreşim gibi bu modelde de frekans artmıştır. Basma kuvveti ise modelde bir nevi sönüm etkisi oluşturarak frekansı azaltıcı etkide bulunmuştur.
Mod Şekil değişim grafiklerinde, yan kısımda çıkan AMPRES değerleri sayısal olarak incelenmemelidir. Bu değerler model üzerinde oransal olarak bir skala belirlemek adına göz önünde bulundurulmalıdır.
SOLIDWORKS Simulation Professional paket ile frekans analizi gerçekleştirerek modelin titreşim ve deformasyonunu detaylı inceleyebilirsiniz.
