Prof.Dr. Mehmet Zor DEU Muh.Fak. Makine Muh. Bölümü

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Prof.Dr. Mehmet Zor DEU Muh.Fak. Makine Muh. Bölümü"

Adem Şafak
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Prof.Dr. Mehmet Zor DEU Muh.Fak. Makine Muh. Bölümü Ders Kitabı : Mechanics of Materials, Yazarları: Ferdinand P.Beer, E.Russell Johnston, John T.Dewolf, David F.Mazurek Yardımcı Kaynak: Mukavemet I O.Sayman, S.Aksoy, S.Erim, H.Akbulut, (DEU yayınları) Mukavemet Problemleri (Mustafa Savcı, Alaaddin Arpacı) Ders Kitabı (pdf), Sınav soruları cevapları, diğer kaynaklar için : Öğretim Üyesinin Web adresi : mehmet.zor@deu.edu.tr Ders Değerlendirme: 2 Yıliçi sınavı (%50), 1 Final (%50)

2 1-GİRİŞ MEKANİK RİJİT CİSİMLER MEKANİĞİ ŞEKİL DEĞİŞTİREN CİSİMLER KATI MEKANİĞİ (Mukavemet) AKIŞKANLAR MEKANİĞİ STATİK DİNAMİK Mekanik: Fizik biliminin, cisimlerin dış yükler altındaki davranışlarını inceleyen dalıdır. Rijit Cisim: Kuvvet etkisi ile şeklinde bir değişiklik olmayan teorik cisimdir. Gerçekte katı haldeki tüm cisimlerde (örn: tuğla, top), dış kuvvetler etkisiyle az-çok şekil değişikliği olur. Ancak statik ve dinamik bilimlerinde, gerçek katı cisimler de rijit kabul edilir. Statik: Dış kuvvetlere maruz kalmasına rağmen durağan halde, yani dengede olan cisimlerin davranışlarını inceler. (Örneğin oturduğunuz sıra, koltuk vb.) Statikte genel amaç cisme etki eden dış kuvvetlerin belirlenmesidir. Dinamik: Hareket halindeki katı cisimlerin davranışlarını inceler. Mukavemet: Dış yüklerin etkisine maruz, genelde statik (durağan) halde olan, şekil değiştirebilen katı cisimlerin ve sistemlerin davranışlarını inceler. Dış yükler statikteki denklemlerden hesaplandıktan sonra, bu dış yüklere sistemin dayanıp dayanamayacağını veya dayanması için boyutlarının veya malzemesinin ne olması gerektiği sorularına cevap aranır. Mühendislik açısından bu çok önemli sorulara cevabı ise Mukavemet bilimi verir.

3 Mukavemet Dersi size neler kazandıracak : Bu dersi alan ve başarılı olan öğrenciler; Denge halindeki katı sistemlerde dış yükleri statikten hesapladıktan sonra, Sistemin (malzemelerin) bu yüklere dayanıp dayanamayacağını hesaplarla kontrol edebilecekler, Veya bu yüklere sistemin dayanabilmesi için sistemi oluşturan parçaların herbirisinin boyutlarının minimum alması gereken değeri tayin edebilecekler, Veya sistemin bu yüklere dayanabilmesi için malzeme seçimi yapabileceklerdir. Bu bilgi ve beceriler ise öğrencilere mühendislik açısından çok önemli kazanımlar sağlayacaktır. Yeni tasarlanan sistemleri, üretilmeden önce optimum seviyede tasarlayabilecek bir bilgi birikimine ulaşabileceklerdir.

4 Mukavemet hesapları iyi yapılmış bir kapı uygulaması Mukavemet kontrolleri iyi yapılmamış bir sandalye Doğadaki mükemmel tasarımlardan bir örnek (Ağaçkakan)

Mukavemetin Amaçları: Statikte genel amacımız, Dış yüklerin etkisinde olup durağan haldeki (dengedeki) katı cisim veya sistemlerde, tüm dış kuvvetlerin ve bağlantı noktalarındaki tepki kuvvetlerinin

5 Mukavemetin Amaçları: Statikte genel amacımız, Dış yüklerin etkisinde olup durağan haldeki (dengedeki) katı cisim veya sistemlerde, tüm dış kuvvetlerin ve bağlantı noktalarındaki tepki kuvvetlerinin hesaplanarak belirlenmesi idi. Mukavemet dersinde ise, temel amaçlarımız, Bu kuvvetleri sistemin taşıyıp taşıyamayacağını kontrol etmek, Veya bu kuvvetleri taşıyabilmesi için sistemi oluşturan parçaların boyutlandırılmasını yapmak; Veya bu kuvvetleri sistemin taşıyabilmesi için malzeme seçimi yapmaktır. Merdivenin ayaklarında oluşan tepki kuvvetlerini statik denge denklemlerinden hesaplarız. Bu merdivenin bu adamı - taşıyıp taşıyamayacağını, - Veya taşıyabilmesi için gerekli boyutların sınır değerlerini veya malzeme cinsinin ne olması gerektiğini mukavemet dersindeki konulardan hesaplarız.

6 Mukavemetin Amaçları: Tasarlanan sistemler üretilmeden önce, tasarım aşamasında mutlaka boyutlandırılması gerekir. Bu boyutlandırma yapılırken mutlaka şu 3 şart göz önünde bulundurulmalı ve optimum (en uygun) çözüm elde edilmelidir. 1- Sistem ekonomik olmalıdır. 2- Güvenli Olmalıdır. 3- İşlevini yerine getirebilmelidir. Optimum çözüm: Boyutların büyümesi sistemin güvenliğini arttırabilir ancak ekonomiklik olma şartını azaltır. Boyutların büyümesi işlevselliğin yitirilmesine de sebep olabilir. Ayrıca daha mukavim malzeme seçmek boyutların küçük kalmasını sağlayabilir ancak bu tip malzemeler daha pahalı olduğundan yine ekonomik olma şartı sağlanmayabilir. Bu sebeplerle, tüm faktörleri göz önüne alarak bu 3 kriteri en iyi şekilde sağlayacak çözümün üretebilmesi bir mühendisten beklenen önemli bir vasıftır.

Mukavemetin Amaçları: Örneğin, Resimdeki Hamak üretilmeden önce tasarım aşamasında şu faaliyetler yapılır: 1- Taşıyıcı iplere gelen çeki kuvvetleri statik denge denklemlerinden hesaplanır (en ağır

7 Mukavemetin Amaçları: Örneğin, Resimdeki Hamak üretilmeden önce tasarım aşamasında şu faaliyetler yapılır: 1- Taşıyıcı iplere gelen çeki kuvvetleri statik denge denklemlerinden hesaplanır (en ağır bir kişiye göre) 2- İplerin malzemesi belirlenir. Bu malzemenin kopma mukavemeti deneysel olarak çekme testleriyle belirlenir. 3- Hesaplanan ip kuvvetlerini taşıyabilmesi için iplerin kesit alanları (kalınlıkları) nın minimum değerleri mukavemet hesaplarıyla belirlenir. 4-Hamakta kullanılanacak kumaş içinde benzer mukavemet hesaplamaları yapılır. Kumaşın yüke dayanamayacağı görülürse malzeme değişikliğine gidilebilir. Çok dayanıklı malzemeler çok pahalı olabilir. Bu sebeple, emniyeti sağlayabilecek malzemelerden en ucuzu seçilmelidir. 5-Tüm hesaplamalar yapılırken, bir emniyet katsayısı da göz önüne alınmalıdır. 6- Belirlenen emniyetli boyutlar ve malzemeler gözönüne alınarak üretime geçilir.

8 Mukavemet Dersinde İşlenecek Konular Gerilme kavramı Eksenel Yükleme Burulma Eğilme Gerilme Dönüşümleri Akma ve Kırılma Kriterleri

9 Birim Sistemleri Birim SI Kütle Uzunluk Zaman Kuvvet kilogram (kg) metre (m) saniye (s) Newton (N) Gerilme Pascal (N/mm 2) 1 N: 1 kilogramlık kütleyi 1 m/s 2 ivmelendiren kuvvet değeridir. 1 Pascal: 1 metrekarelik alana 1 N luk kuvvet düştüğünde oluşan gerilme değeri Mukavemet dersinde biz daima Newton ve milimetre kullanacağız. Bu durumda ortaya çıkacak gerilme :N/mm^2 olacaktır ki buna MPa (Megapascal) denir. 1 N/mm^2 = 1MPa

10 Mukavemet Dersinde püf noktaları: Hesaplama Şekilleri (Formülleri) yükleme şekline ve bazen geometriye göre değişir.

Benzer belgeler

MUKAVEMET FATİH ALİBEYOĞLU

MUKAVEMET FATİH ALİBEYOĞLU Rijit Cisimler Mekaniği Statik Dinamik Şekil Değiştiren Cisimler Mekaniği (MUKAVEMET) Akışkanlar Mekaniği STATİK: Dış kuvvetlere maruz kalmasına rağmen durağan halde, yani dengede