Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Bileşik Gerilme Analizi

Benzer belgeler
GERİLME ANALİZİ VE MOHR ÇEMBERİ MUKAVEMET

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

25. SEM2015 programı kullanımı

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

COSMOSWORKS İLE DÜŞME ANALİZİ

SEM2015 programı kullanımı

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

Mohr Dairesi Düzlem Gerilme

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

25. SEM2015 programı ve kullanımı

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 9 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

MAK4061 BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM

Başlıca ANALİZ TİPLERİ. ve Özellikleri

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

MONTAJ ( ASSEMBLIES )

MUKAVEMET-I DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ FİNAL ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI ARALIK-2018

Makine Elemanları Dersi Bilgisayar ile buluşuyor: Dişli Çarkların 3D Modeli ve Kinematik Analizi (Taslak)

SIMMAG Kullanım Kılavuzu. Adem Ayhan Karmış. Ana Ekran

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri


Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

OBJECT GENERATOR 2014

ÜÇ ÇUBUK MEKANİZMASI ÖRNEĞİ

ENROUTEPLUS TA YAPILMASI GEREKENLER

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

CATIA ASSEMBLY DESIGN ÇALIŞMA NOTLARI

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

MAKĠNE ELEMANLARI II REDÜKTÖR PROJESĠ

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

LED Aydınlatma Çiplerinde Isıl ve Yapısal Dayanım Analizleri

E-POSTALARA OUTLOOK İLE ERİŞİM AYARLARI

Bilgisayar Destekli Haritacılık 2017/ D ve Veri Değişimi. Netcad 7.6

Makine Elemanları II Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Konik Dişli Çarklar DİŞLİ ÇARKLAR

ULUDAĞ ÜNĐVERSĐTESĐ MÜHENDĐSLĐK-MĐMARLIK FAKÜLTESĐ MAKĐNA MÜHENDĐSLĐĞĐ BÖLÜMÜ GENEL MAKĐNE LABORATUARI

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

ENSTİTÜ ONLINE BAŞVURU. /ogrenci/yonetim/enstitubasvuru.aspx

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

3B Kiriş Analizi. Uygulamanın Adımları

CAEeda TM. NACA0012 KANADI ÜZERİNDE FAPeda ÇÖZÜMÜ UYGULAMASI EĞİTİM NOTU. EDA Tasarım Analiz Mühendislik

MUHABERE CİHAZLI ÇEVİK KUVVET KASKI FREKANS YÜKLEME YAZILIMI KULLANIM KILAVUZU

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS) (4.Hafta)

AKMA VE KIRILMA KRİTERLERİ

VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMLERİ II 8. RAPORLAR VE ACCESS PROGRAMINDA RAPOR OLUŞTURMA

Kirişte açıklık ortasındaki yer değiştirmeyi bulunuz. Kirişin kendi ağırlığını ihmal ediniz. Modeli aşağıdaki gibi hazırlayınız:

Örnek 1 (Kuvvet yöntemi çözümü için Bakınız: Ders Notu Sayfa 52 - Örnek 4)

Problem F. Hidrostatik Basınca Maruz Duvar. Beton. E = 3600 ksi, Poisson oranı = 0.2. Sınır Şartları

ABAQUS Programına Giriş Kullanılacak Sürümler

SOLIDWORKS SIMILATION İLE TASARIM ÇALIŞMASI (DESIGN STUDY) OLUŞTURMA

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Ara Sınav. Verilen Zaman: 2 saat (15:00-17:00) Kitap ve Notlar Kapalı. Maksimum Puan

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

PARÇA MODELLEMEYE GİRİŞ

KİRİŞLERDE PLASTİK MAFSALIN PLASTİKLEŞME BÖLGESİNİ VEREN BİLGİSAYAR YAZILIMI

29- Eylül KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ( 1. ve 2. Öğretim 2. Sınıf / B Şubesi) Mukavemet Dersi - 1.

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

FL 3 DENEY 4 MALZEMELERDE ELASTĐSĐTE VE KAYMA ELASTĐSĐTE MODÜLLERĐNĐN EĞME VE BURULMA TESTLERĐ ĐLE BELĐRLENMESĐ 1. AMAÇ

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

MAK Makina Dinamiği - Ders Notları -1- MAKİNA DİNAMİĞİ

BİLGİSAYAR PROGRAMLAMA. Yrd. Doç. Dr. Beytullah EREN

Radyo Frekans Ayarları Klavuzu - ( )


CAEeda ÇÖZÜMÜ YAPILMIŞ NACA 0012 KANADI İÇİN 2B ÇİZİM EĞİTİM NOTU. EDA Tasarım Analiz Mühendislik

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

Orka programı içinde KDV Beyannamesi otomatik E-Beyana göndermek için bazı tanımlamaların yapılmış olması gerekir.

Makine Elemanları I. Yorulma Analizi. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

BÖLÜM 04. Çalışma Unsurları

İÇ BASINÇ ETKİSİNDEKİ İNCE CİDARLI SİLİNDİRDE DENEYSEL GERİLME ANALİZİ DENEYİ

CAEeda TM OM6 KANADI MODELLEME. EDA Tasarım Analiz Mühendislik

MEVCUT YAPININ DEPREM PERFORMANSININ BELĐRLENMESĐ

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

E=29000 ksi, Poisson oranõ =0.3, Tüm elemanlar 1.5 çapõnda çelik kablo.

GĐRĐŞ. 1 Nisan 2009 tarihinde BDP programının yeni bir sürümü yayınlanmış ve bu sürümde yapılan değişikliklere

MYLOGO ÜYELİK VE KUR İŞLEMLERİ

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BOLOGNA İŞLEMLERİ. Seçilen fakülte bölüm programı düzenlemek için; Değiştir butonuna tıklayınız.

LOGO TURKCELL AKILLI FAKS ENTEGRASYONU BİLGİ DOKÜMANI

E-POSTALARA OUTLOOK İLE ERİŞİM AYARLARI

TEMEL BAŞLANGIÇ KILAVUZU

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

İÇİNDEKİLER. Birim Modülü

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

1.0 klf Ölü Yük (Çelik çerçeve elemanlarının zati ağırlığı dahil değil.) 0.5 klf Hareketli Yük

İNTERNET EXPLORER 7.0 TÜRKÇE AYARLARI

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

BÖLÜM RAPORLAR. Şekil 5.1. Rapor sihirbazı ile rapor oluşturma 1. pencere.

MUKAVEMET(8. Hafta) MALZEMENİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÇEKME DENEYİ

DİŞLİ ÇARKLAR IV: KONİK DİŞLİ ÇARKLAR

KİRİŞLERDE VE İNCE CİDARLI ELEMANLARDA KAYMA GERİLMELERİ

NetCAD de Yan Nokta Hesabı (Prizmatik Alımla Ölçülen Detayların Haritaya Çizilmesi ve Prizmatik Ölçü Krokisinin Hazırlanması)

2 Ekim İlgili Versiyon/lar : ETA:SQL, ETA:V.8-SQL. İlgili Modül/ler : Bordro

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

MOODLE İLE SINAV ve ÖDEV HAZIRLAMA (Eğitmenler için)

Transkript:

Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Bileşik Gerilme Analizi Bu dokümanda SolidWorks2017 (Premium) yazılımı kullanılarak sonlu elemanlar yöntemi ile bir krank milinin gerilme analizi yapılmıştır. Analizde kullanılan krank milinin 3D çizim dosyası GrabCAD isimli web sitesinden alınmıştır. 1. 3D Modelin SolidWorks e aktarılması Program çalıştırıldıktan sonra üst menüden New butonu tıklanır ve gelen ekrandan Part seçeneği işaretlenerek OK butonuna tıklanır. Çizim ekranında herhangi bir işlem yapmadan üstte bulunan File menüsünden Open butonuna tıklanır. Açılan pencereden daha önceden GrabCAD sitesinden indirilmiş olan ***.SLDPRT dosyası seçilerek çizim porgrama aktarılır. Çizim programa aktarıldığında aşağıdaki gibi bir görüntü elde etmeniz gerekmektedir. Bu aşamadan sonra çizimle ilgili bir işlem yapılmayacak ve Sonlu Eleman Analizine geçilecektir.

2. SolidWorks2017 (Premium) da Sonlu Eleman Analizi 2.1. Analizin Tanımlaması Bu kısımda kullanılacak tüm butonlar Simulation sekmesi içerisinden seçilecektir. (Eğer Simulasyon sekmesi karşınıza çıkmıyorsa Tools menüsünden sekme ayarı yapılabilir. Ayarlarda da karşınıaza çıkmıyorsa SolidWorks Simulation Xpress paketi bilgisayarınızda kurulu olmayabilir. Simulation sekmesi altındaki Study butonuna tıklanır ve açılan menüden New Study seçilir. Sol tarafta açılan pencereden analiz tipi olarak Static seçilir. Bu analiz tipine göre yapı üzerine yük değişken olmayan (sürekli) yükler uygulanacaktır. Daha sonraki çalışmalarınızda yapacağınız analizin özelliklerine göre bu penceredeki farklı analiz tiplerini de kullanabilirsiniz. Örneğin Isı Geçişi prensiplerini içeren bir probleminiz varsa Thermal ya da tekrarlı yüklere maruz bir yapının analizini yapmanız gerekiyorsa Fatigue analiz tipini seçebilirsiniz.

2.1. Mazleme Özelliklerinin Tanımlanması Üst menüden Apply Material butonu tıklanır ve malzeme özellikleri tanımlanır. Malzemenin akma dayanımı, Poisson Oranı, Elastisite Modulü, Kayma Modülü, Termal Genleşme Katsayısı, Yoğunluğu gibi birçok özellik tanımlanmalıdır. Burada yapılan tanımlamalar referans alınarak gerilme vb. çözümlemeler program tarafından yapılacaktır. SolidWorks Malzeme Kütüphanesinde çok sayıda malzeme türü için tanımlamalar yapılmıştır. Bu çalışmada Çelik Alaşımı özellikleri kütüphaneden seçilmiştir.

2.1. Bağlantı Türlerinin Tanımlanması Krank mili çalışma şartlarını simule etmek için aşağıda açıklanan iki bağlantı kullanılacaktır. Krank mili iki ucundan yataklanmış (ekseni etrafında dönmesine izin verilmiş) durumdadır. Yani teknik olarak silindirik koordinatlarda eksenel ve radyal hareketi kısıtlanmış sadece teğetsel hareketine izin verilmiştir. Son olarak parçamızın uzayda serbest hareketini sınırlandırmak için bir yüzeyden tüm yönlerde sabitlenecektir. Aksi durumda; verilen yük altında analizi yapılacak parça boşlukta hareket edecektir. Üstteki Fixtures altından Advanced Fixtures butonu tıklanır. Sol tarafta açılan pencereden On Cylindrical Faces işaretlenir. Daha sonra Krank Milimizin iki ucunda bulunan yataklama yüzeyleri aşağıdaki resimde görüldüğü gibi seçilir. Yüzeyler seçildikten sonra Translations seçeneğinden radyal ve eksenel yöndeki hareket 0 mm olarak tanımlanır. Böylelikle milimiz silindirik koordinatlarda kendi ekseni etrafında dönebilecek ancak diğer yönlerde hareket etmeyecektir.

Krank milinin uzaydaki serbest hareketini sınırlamak için üstteki Fixtures altından Advanced Fixtures butonu tıklanır. Sol tarafta açılan pencereden On Flat Faces seçilir ve krank milinin sol tarafındaki düz yüzey seçilir. Daha sonra Translations başlığı altında x,y ve z koordinatlarında hareket 0 mm olarak tanımlanır. Bu işlemden sonra parçamız verilen yükler altında boşlukta hareketi sınırlandırılmış olacaktır.

2.2. Yüklerin Tanımlanması Krank mili kendi ekseni etrafında dönmekte ve bir tarafından açılı yüke maruz kalmaktadır. Sırasıyla bu iki yükleme türü aşağıda açıklanacaktır. Krank mili üzerine açısal hız tanımlamak için üstteki External Loads altındaki Centrifugal Force butonuna tıklanır. Açılan pencereden dönme ekseni krank milinin dönme ekseni ile aynı olan silindirik bir yüzey seçilir. Daha sonra 5000 rpm açısal hız tanımlanır. Krank mili üzerine açısal kuvvet tanımlamak için üstteki External Loads altındaki Force butonuna tıklanır. Açılan pencereden aşağıdaki şekilde görülen yüzey seçilir. Selected direction işaretlenir ve unsur ağacından ön düzlem seçilir. Daha sonra Force başlığı altından y ve z yönünde sırasyıla 2000N ve -1000 N yük tanımlanır.

3. Bölüntüleme/Mesh İşlemi Kısaca sonlu elemanlar yönteminde çözüm yapılabilmesi için parça küçük alt elemanlara ayrılır. Alt elemanlar üzerinden yapılan hesaplamalarla bütün parça için sonuç elde edilir. Bu başlık altında anlatılacak olan bölüntüleme/mesh işlemi bunun için gereklidir. Üst kısımdaki Run menüsünden Crate Mesh seçilir. Sol tarafta açılan pencereden mesh özellikleri tanımlanır. Parçamız için daha uygun olduğundan dolayı Curvature-based mesh seçeneği tercih edilmiştir. Bölüntüleme işlemi sonrasında aşağıdaki gibi bir görüntü elde edilir. 4. Çözümün Yapılması ve Sonuçların Gösterilmesi Üst kısımdaki Run menüsünden Run This Study seçilir ve çözüme başlanır. Çözüm tamamlandıktan sonra sol taraftaki unsur ağacından Results üzerine sağ tıklayarak elde edilmek istenilen çözüm türlerini seçebiliriz. Daha sonra unsur ağacındaki gerilme türlerinin üzerine sağ tıklayarak Show seçildiğinde istenilen gerilme türü ekranda görüntülenecektir.

4. 1. Eşdeğer Gerilme (Von Mises) 4. 2. Asal Gerilme (1.Principle) 4. 3. Asal Gerilme (2.Principle)

4. 4. Asal Gerilme (3.Principle) 4. 4. XZ Düzlemindeki Kayma Gerilmesi 4. 4. XY Düzlemindeki Kayma Gerilmesi

4. 5. YZ Düzlemindeki Kayma Gerilmesi 5. Belirli Bir Nokta İçin Gerilme Değerlerinin Okunması Belirli bir noktadan gerilme değerlerinin okuna bilmesi için öncelikle istenilen gerilme türünün ekranda görüntülenen gerilme olması gerekmektedir. Daha sonra Plot Tools menüsü altından Probe butonuna tıklanır. Bu çalışmada Krank Milinin ikinci kolundaki bir köşe noktanın gerilme değerleri üzerinden (190 numaralı düğüm/node) değer okunacaktır. Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için Eş Değer Gerilme Değerleri

Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için 1.Asal Gerilme Değerleri Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için 2.Asal Gerilme Değerleri Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için 3.Asal Gerilme Değerleri

Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için XY Kayma Gerilme Değerleri Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için XZ Kayma Gerilme Değerleri Yüzeydeki (XZ düzleminde) 7982 Nolu düğüm için YZ Kayma Gerilme Değerleri

Yukarıdaki şekillerden de okunabildiği gibi, 7982 numaralı düğüm/node için okunan değerler; Von Mises Eğdeğer gerilme : 5.009 MPa τxy : 0 MPa 1. Asal Gerilme : 1.918 MPa τxz : -2.814 MPa 2. Asal Gerilme : 0 MPa τyz : 0 MPa 3. Asal Gerilme : -3.767 MPa σx: -1.276 MPa σy: 0.01131= 0 MPa σz: -0.5845 MPa Not: Bu çalışmada XZ düzleminde yüzeye yakın bir noktadan değer okunmuştur. Yüzeye yakın bir nokta seçildiğinde σy, τxy ve τyz değerleri yaklaşık 0 olacak ve düzlem gerilme kabulü ile çözüm yapılması mümkün olacaktır. 6. Sonuçların Doğrulanması σ 1,2 = 1.276 0.5845 2 1.276 0.5845 ( ) 2 2 + 2.814 2 = 2.0335 MPa, 3.894 MPa σ VM = 1 2 [(2.0335 0)2 + (0 0.5845) 2 + ( 0.5845 2.0335 ) 2 ] + 3(0 + 0 + ( 2.814) 2 ) = 5.955 MPa Not: Doğrulama hesaplamalarında σy, τxy ve τyz değeri 0 olarak alınmıştır. Analiz ve doğrulama hesaplamaları arasındaki farklılık bundan kaynaklanmaktadır. İstenilenler 1- Size verilen yüklerde analizi tekrarlayarak sonuçları raporlayınız. 2- Analizden elde ettiğiniz farklı eksenlerdeki normal gerilmeleri ve kayma gerilmelerini kullanarak asal gerilmeleri aşağıdaki formülü kullanarak bulunuz. Analiz sonuçlarındaki Asal gerilmeler ile karşılaştırınız. (Yüzeydeki bir değer alınmadığında σ 2 hesaplaması gerekmektedir. Basitleştirmek için yüzeyden değer okunmuştur.) 3- Analizden elde edilen asal gerilmeleri kullanarak eşdeğer gerilmeyi aşağıdaki formüle göre hesaplayınız, analiz eş değer gerilme sonuçları ile karşılaştırınız. σ 1,2 = σ x + σ y 2 ( σ 2 x + σ y ) + τ2 2 xy σ VM = 1 2 [(σ 1 σ 2 ) 2 + (σ 2 σ 3 ) 2 + (σ 3 σ 1 ) 2 ] + 3(τ 2 12 + τ 2 23 + τ 2 31 )

Sonlu elemanlar Yöntemi ile Bileşik Gerilme Analizi Adı- Soyadı: Öğretim Türü Numara: Mukavemet Dersi Öğretim Üyesi: Deney Grubu: Deneye katıldığınız grup: Rapor Teslim Tarihi: *Geç getirilen raporlardan %15 puan düşürülecektir. Benzerlik tespit edilen raporlar kopya olarak değerlendirilecektir. Siyah/Beyaz çıktı alabilirsiniz. Rapor olarak sadece bu dosyadaki son iki sayfa verilecektir. Yüzeydeki Noktadan alınan Eşdeğer Gerilme Ekran Görüntüsü Yüzeydeki Bir Noktadan alınan 1,2 veya 3.Asal Gerilme Ekran Görüntüsü Yüzeydeki Noktadan alınan Sıfırdan Farklı Kayma Gerilmesi Ekran Görüntüsü Yüzeydeki Noktadan alınan 1,2 veya 3. Asal Gerilme Ekran Görüntüsü

Yüzeydeki Noktadan alınan X eksenindeki Normal Gerilme Ekran Görüntüsü Yüzeydeki Noktadan alınan Z eksenindeki Normal Gerilme Ekran Görüntüsü Yüzeydeki Noktadan alınan Y eksenindeki Normal Gerilme Ekran Görüntüsü Hesaplamalar: Asal Gerilmelerin Hesaplanması σx: σy: σz: Eşdeğer Gerilmenin Hesaplanması Yorum