Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Benzer belgeler
Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

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

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

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

KİRİŞLERDE VE İNCE CİDARLI ELEMANLARDA KAYMA GERİLMELERİ

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

BURULMA (TORSİON) Dairesel Kesitli Çubukların (Millerin) Burulması MUKAVEMET - Ders Notları - Prof.Dr. Mehmet Zor

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Karadeniz Technical University

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MAK 2029

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

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

AKMA VE KIRILMA KRİTERLERİ

Gerçekte yükler yayılı olup, tekil yük problemlerin çözümünü kolaylaştıran bir idealleştirmedir.

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

GERİLME ANALİZİ VE MOHR ÇEMBERİ MUKAVEMET

MUKAVEMET FATİH ALİBEYOĞLU

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

Gerilme. Bölüm Hedefleri. Normal ve Kayma gerilmesi kavramının anlaşılması Kesme ve eksenel yük etkisindeki elemanların analiz ve tasarımı

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

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

PROF.DR. MURAT DEMİR AYDIN. ***Bu ders notları bir sonraki slaytta verilen kaynak kitaplardan alıntılar yapılarak hazırlanmıştır.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

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

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

EĞİLME. Köprünün tabyası onun eğilme gerilmesine karşı koyma dayanımı esas alınarak boyutlandırılır.


Saf Eğilme(Pure Bending)

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

Doç. Dr. Muhammet Cerit Öğretim Üyesi Makine Mühendisliği Bölümü (Mekanik Ana Bilim Dalı) Elektronik posta ( ):

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

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

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

STATIK VE MUKAVEMET 4. Ağırlık Merkezi. Yrd. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

TAK TA I K M VE V İŞ BAĞ BA LAMA

MATERIALS. Basit Eğilme. Third Edition. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf. Lecture Notes: J. Walt Oler Texas Tech University

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

Burulma (Torsion) Amaçlar

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

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

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

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

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

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

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

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

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

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

2009 Kasım. MUKAVEMET DEĞERLERİ ÖRNEKLER. 05-5a. M. Güven KUTAY. 05-5a-ornekler.doc

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet II Final Sınavı (2A)

MAKĠNE ELEMANLARI II REDÜKTÖR PROJESĠ

Tanım: Boyuna doğrultuda eksenel basınç kuvveti taşıyan elemanlara Basınç Çubuğu denir.

MECHANICS OF MATERIALS

BASINÇLI KAPLAR Endüstride kullanılan silindirik veya küresel kaplar genellikle kazan veya tank olarak görev yaparlar. Kap basınç altındayken

Çelik Yapılar - INS /2016

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

ÇALIŞMA SORULARI. Şekilde gösterildiği gibi yüklenmiş ankastre mesnetli kirişteki mesnet tepkilerini bulunuz.

İÇ KUVVETLER. Amaçlar: Bir elemanda kesit yöntemiyle iç kuvvetlerin bulunması Kesme kuvveti ve moment diyagramlarının çizilmesi

STATİK GERİLMELER a) Eksenel yükleme Şekil 4.1 Eksenel Yükleme b) Kesme Yüklemesi Şekil 4.2 Kesme Yüklemesi

MECHANICS OF MATERIALS

Makine Elemanları I Prof. Dr. İrfan Kaymaz. Temel bilgiler-flipped Classroom Mukavemet Esasları

Mohr Dairesi Düzlem Gerilme

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Makine Elemanları I Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel bilgiler-flipped Classroom Akslar ve Miller

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Final Sınavı

Makina Elemanları I (G3) Ödev 1:

Temel bilgiler-flipped Classroom Akslar ve Miller

TEMEL MEKANİK 10. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

MİLLER ve AKSLAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

MECHANICS OF MATERIALS

Transkript:

Mukavemet-II Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Bölüm 8 Bir Yüklemede Oluşan Asal Gerilmeler Kaynak: Cisimlerin Mukavemeti, F.P. Beer, E.R. Johnston, J.T. DeWolf, D.F. Mazurek, Çevirenler: A. Soyuçok, Ö. Soyuçok.

8.1 Giriş Ağırlık ve rüzgar yüklerinden dolayı direkte eş zamanlı olarak basma, eğilme ve burulma yükleri meydana gelir. Bu bölümde, bu şekildeki kombine yüklerin yapı ve makine parçalarında oluşturduğu gerilmelerin nasıl belirlendiğini inceleyeceğiz.

8.1* Giriş Bölüm 5 te, enine yüklemeye maruz bir kirişte oluşan σ m maksimum normal gerilmesini hesaplamayı ve bu değerin verilen malzemedeki σ em emniyet gerilmesini aşıp aşmadığını kontrol etmeyi öğrendik. Gevrek malzemede çekme gerilmeleri, sünek malzemede ise kesme gerilmeleri hasar oluşumunda etkilidir. σ m > σ em olması, M maks un seçilen kesit için fazla büyük olduğunu belirtir. Fakat gerçek hasar mekanizması hakkında bilgi vermez.

8.1* Giriş Benzer şekilde, τ m > τ em olması, V maks un seçilen kesit için fazla büyük olduğunu gösterir. Kiriş kesitinin şekline ve M = M maks olan kritik kesitteki V kesme kuvvetinin değerine bağlı olarak, normal gerilmenin en büyük değeri, kesitin en üst veya en alt kısmında ortaya çıkmayabilir.

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler Keyfi enine yüklemeye maruz, prizmatik AB kirişini göz önüne alalım. Kesme kuvveti ve eğilme momentini sırasıyla V ve M ile gösteriyoruz. Kirişin serbest yüzeyleri ve tarafsız eksen üzerindeki gerilmeler:

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler Kirişin diğer noktalarında bir malzeme elemanının maruz kaldığı gerilmeler: (y: tarafsız eksenden uzaklık, I: kesitin merkezi eylemsizlik momenti, Q: gerilmelerin hesaplandığı noktanın üstünde yer alan kesit alan parçasının tarafsız eksene göre birinci momenti.)

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler Bölüm 7 de verilen analiz yöntemlerinden birini kullanarak, kesitin herhangi bir noktasındaki asal gerilmeleri elde edebiliriz. Kesit içindeki bir noktada σ maks maksimum normal gerilmesi, kirişin yüzeyinde hesaplanan σ m = Mc/I değerinden daha büyük olabilir mi?

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler Serbest ucunda P tekil yüküne maruz, dar bir dikdörtgen ankastre kirişteki asal gerilmelerin dağılımını inceleyelim. Bölüm 7 de verilen analiz yöntemlerinden birini kullanarak, kesitin herhangi bir noktasındaki asal gerilmeleri elde edebiliriz.

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler Önceki sayfadaki analiz, daha fazla kesitte ve her kesit içinde daha fazla noktada yapılırsa, kirişin yan yüzeyi üzerinde iki dik eğri sistemi çizilebilir. Bir sistem σ maks a karşı gelen asal eksenlere teğet eğrilerden, diğer sistem σ min a karşı gelen asal eksenlere teğet eğrilerden oluşur. Bu eğriler, gerilme eğrileri olarak bilinir. Sürekli çizgiler her bir noktadaki en büyük çekme gerilmesinin doğrultusunu, kesikli çizgiler ise en büyük basma gerilmesinin doğrultusunu belirtir. Çekme Basma

8.2* Kirişte Asal Gerilmeler Kesitin genişliği, büyük τ xy kayma gerilmelerinin σ x in de büyük olduğu kirişin yüzeyine yakın noktalarda oluşturacak şekilde değiştiği zaman, böyle noktalarda σ maks asal gerilmesinin bir değeri σ m den büyük olabilir. Özellikle W ve S kirişlerde b ve d bağlantılarındaki σ maks asal gerilmeleri hesaplanmalıdır. Bunun için bu noktalardaki σ x ve τ xy gerilmeleri belirlenir ve Bölüm 7 nin analiz yöntemlerinden birisi kullanılarak σ maks elde edilir.

8.3* Aktarma Şaftlarının Tasarımı Önceki bölümlerde, sadece şaftlar üzerine uygulanan torklardan dolayı ortaya çıkan gerilmeleri göz önüne aldık. Ancak, dişlere uygulanan kuvvetler, karşı gelen kesitlerin merkezlerinde uygulanan kuvvet-kuvvet çifti sistemlerine eşdeğerdir. Yani, şaft bir burulma yüklemesi yanında bir enine yüklemeye de maruz kalır.

8.3* Aktarma Şaftlarının Tasarımı Enine yüklerin ürettiği kayma gerilmeleri genellikle torkların ürettiklerinden daha küçüktür ve burada ihmal edilecektir. Ancak, enine yüklerden ortaya çıkan normal gerilmeler oldukça büyük olabilir ve bunların τ maks maksimum kayma gerilmesine katkıları hesaplanmalıdır.

8.3* Aktarma Şaftlarının Tasarımı Şaftın bir C noktasındaki kesitini ele alalım. Kesitin herhangi bir çapı, kesitin bir asal eylemsizlik ekseni olduğundan, kesitin üzerine uygulanan σ x normal gerilmesini belirlemek için M y ve M z yi M bileşkesi ile değiştirebiliriz. Buradan, σ x in M yi temsil eden vektöre dik çapın ucunda maksimum olduğunu buluruz.

8.3* Aktarma Şaftlarının Tasarımı Bu noktadaki gerilme hali için X ve Y noktaları belirlenerek Mohr çemberi çizilir.

Örnek Problem 8.1 160 kn luk bir kuvvet, W200 X 52 çekme çelik kirişin ucunda uygulanmaktadır. Yuvarlatmaların ve gerilme yığılmalarının etkilerini ihmal ederek kirişteki normal gerilmelerin A-A' kesitinde 150 MPa veya daha az olması tasarım özelliğini sağlayıp sağlamadığını belirleyiniz.

Örnek Problem 8.1 Kesme Kuvveti ve Eğilme Momenti. Enine Düzlem Üzerindeki Normal Gerilmeler.

Örnek Problem 8.1 Enine Düzlem Kayma Gerilmeleri. b Noktasındaki Asal Gerilmeler. b noktasındaki asal gerilme, a noktasındaki normal gerilmeden %36 daha fazladır.

Örnek Problem 8.2 AB çıkmalı kirişi 3.2 kips/ft lik bir düzgün yayılı yükü ve C de 20 kips luk bir tekil yükü taşımaktadır. Kullanılan çelik için σ em =24 ksi ve τ em =14.5 ksi olduğuna göre, kullanılabilecek geniş başlıklı profili seçiniz.

Örnek Problem 8.2 Kesme Kuvveti ve Eğilme Momenti Diyagramları. Kesit Modülü. Profil Seçimi.

Örnek Problem 8.2 Kayma Gerilmesi. b Noktasındaki Asal Gerilmeler.

Örnek Problem 8.3 İçi dolu AB şaftı 480 dev/dak ile dönmekte ve M motorundan G ve H dişlilerine bağlanan makine elemanlarına 30 kw aktarmaktadır. G dişlisinde aktarılan 20 kw ve H dişlisinde aktarılan 10 kw tır. τ em =50 MPa olduğuna göre, AB şaftının izin verilebilir en küçük çapını belirleyiniz.

Örnek Problem 8.3 Dişlilere Uygulanan Torklar.

Örnek Problem 8.3 Eğilme Momenti ve Tork Diyagramları.

Örnek Problem 8.3 Kritik Enine Kesit. Kritik olması muhtemel tüm kesitlerde hesaplanarak, bunun maksimum değerinin D nin hemen sağında olduğu bulunur. Şaftın Çapı.

8.4* Kombine Yüklemelerde Gerilmeler Birçok yüke maruz, dairesel kesitli, bükülmüş ABDE elemanını ele alalım. Yüklerin H veya K noktasında ürettiği gerilmeleri belirlemek için, önce bu noktalardan geçen bir kesit alınır. Kesitin C merkezinde, ABC parçasının dengesini sürdürmesi için gerekli olan kuvvet-kuvvet çifti sistemi belirlenir. Bu sistem, kesitteki iç kuvvetleri temsil eder ve genel olarak üç kuvvet bileşeni ve üç kuvvet çifti vektöründen oluşur.

8.4* Kombine Yüklemelerde Gerilmeler P eksenel kuvveti ile M y ve M z kuvvet çifti vektörleri, kesitte normal gerilme üretir. T burulma çifti ile V y ve V z kesme kuvvetleri ise kesitte kayma gerilmeleri üretir. Gösterilen normal gerilmeler ve kayma gerilmeleri kombine edilebilir ve eleman yüzeyindeki H ve K noktalarında gösterilebilir.

8.4* Kombine Yüklemelerde Gerilmeler H ve K noktalarındaki asal gerilmeler ve asal düzlemlerin yönelimi, bu noktaların her birindeki σ x, τ xy ve τ xz değerlerinden, Bölüm 7 de verilen yöntemlerden biriyle belirlenebilir. Bu noktaların her birindeki maksimum kayma gerilmesinin değerleri ve karşı gelen düzlemler benzer şekilde bulunabilir. Burada elde edilen sonuçlar, sadece süperpozisyon ilkesinin ve Saint-Venant ilkesinin uygulanabilirlik koşulları mevcut olduğunda geçerlidir.

Örnek 8.01 Kuvvetler, c=20mm yarıçaplı BD silindirine kaynaklanmış AB çubuğunun A ucuna uygulanmaktadır. Bütün gerilmelerin malzemenin orantı sınırının altında olduğunu varsayarak, (a) K noktasındaki normal gerilmeleri ve kayma gerilmelerini, (b) K daki asal eksenleri ve asal gerilmeleri, (c) K daki maksimum kayma gerilmesini belirleyiniz.

Örnek 8.01 Verilen Kesitteki İç Kuvvetler.

Örnek 8.01 a. K Noktasındaki Normal Gerilmeler ve Kayma Gerilmeleri. Kesitin Geometrik Özellikleri.

Örnek 8.01 a. K Noktasındaki Normal Gerilmeler ve Kayma Gerilmeleri. Normal Gerilmeler. Kayma Gerilmeleri.

Örnek 8.01 b. K Noktasındaki Asal Düzlemler ve Asal Gerilmeler.

Örnek 8.01 c. K Noktasındaki Maksimum Kayma Gerilmeleri.

Örnek Problem 8.4 500 lb luk yatay bir kuvvet, bir T burulma çifti ile A ve B deki tepki kuvvetleriyle statik dengede tutulan AB krank milinin D noktasında uygulanmaktadır. Yataklar oynak yatak olduğuna ve şaft üzerine hiçbir kuvvet çifti uygulanmadığına göre, B yatağının 2.5 in. solundaki bir enine kesitin düşey ve yatay çaplarının uçlarında yer alan H, J, K ve L noktalarındaki normal gerilmeleri ve kayma gerilmelerini belirleyiniz.

Örnek Problem 8.4 Serbest Cisim Diyagramı. Tüm Krank Mili. Enine Kesitteki İç Kuvvetler.

Örnek Problem 8.4 T Burulma Çifti Tarafından Üretilen Gerilmeler. V Kesme Kuvveti Tarafından Üretilen Gerilmeler.

Örnek Problem 8.4 M y Eğilme Çifti Tarafından Üretilen Gerilmeler. Elde edilen tüm gerilmeler toplanarak H, J, K ve L noktalarındaki toplam normal gerilmeleri ve kayma gerilmelerini belirleyebiliriz.

Örnek Problem 8.5 Üç kuvvet şekildeki gibi etkimektedir. Direğin yatay kesiti 40 x 140 mm lik bir dikdörtgen olduğuna göre, H noktasındaki asal gerilmeleri, asal düzlemleri ve maksimum kayma gerilmesini belirleyiniz.

Örnek Problem 8.5 EFG Kesitindeki İç Kuvvetler.

Örnek Problem 8.5 H deki Normal Gerilme.

Örnek Problem 8.5 H deki Kayma Gerilmesi. H, kesitin kenarında olduğundan Q=0 dır ve V x kayma gerilmesi üretmez. Ama, V x kayma gerilmesi üretir.

Örnek Problem 8.5 H deki Asal Gerilmeler, Asal Düzlemler ve Maksimum Kayma Gerilmesi.