MECHANICS OF MATERIALS

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

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

MUKAVEMET Ders Notları (Son güncelleme )

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

MECHANICS OF MATERIALS


Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

MUKAVEMET FATİH ALİBEYOĞLU

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

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

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

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

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

Giriş. Mukavemet veya maddelerin mekaniği (strength of materials, mechanics of materials) kuvvetlere maruz kalmış deforme olan cisimleri inceler.

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

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

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

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-4 MALZEMELERDE ÇEKME-BASMA - KESME GERİLMELERİ VE YOUNG MODÜLÜ Malzemelerde Zorlanma ve Gerilme Şekilleri

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

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

PERÇİN BAĞLANTILARI (Riveted Joints)

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

Karadeniz Technical University

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

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

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

TEMEL MEKANİK 5. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

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

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

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

TEMEL MEKANİK 4. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Doç.Dr.İrfan AY-Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU MAKİNE PARÇALARINI ETKİLEYEN KUVVETLER VE GERİLMELER

Mekanik, Statik Denge

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

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

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

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

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

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

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

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

Makine Elemanları I Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel bilgiler-flipped Classroom Mukavemet Esasları

Giriş. Mukavemet veya maddelerin mekaniği (strength of materials, mechanics of materials) kuvvetlere maruz kalmış deforme olan cisimleri inceler.

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

STATİK. Prof. Dr. Akgün ALSARAN - Öğr. Gör. Fatih ALİBEYOĞLU -8-

Çekme testi ve gerilme-birim uzama diyagramı

203 Mukavemet I Güz Dönemi Alıştırmalar I

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

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

Aşağıdaki Web sitesinden dersle ilgili bilgi alınabilir. Ders, uygulama ve ödevlerle ilgili bilgiler yeri geldiğinde yayınlanacaktır.

EKSENEL YÜKLERDEN OLUŞAN GERILME VE ŞEKİL DEĞİŞİMİ Eksenel yüklü elemanlarda meydana gelen normal gerilmelerin nasıl hesaplanacağı daha önce ele

Mukavemet. Betonarme Yapılar. Giriş, Malzeme Mekanik Özellikleri. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği

2.2 KAYNAKLI BİRLEŞİMLER

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

Makine Mühendisliği Bölümü Department of Mechanical Engineering MAK 303 MAKİNE TASARIMI I ME 303 MACHINE DESIGN I

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

YAPI STATİĞİ MESNETLER

28. Sürekli kiriş örnek çözümleri

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

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

KONU 3. STATİK DENGE

KİRİŞLERDE VE İNCE CİDARLI ELEMANLARDA KAYMA GERİLMELERİ

STATICS. Equivalent Systems of Forces VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: Seventh Edition CHAPTER. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr.

Rijit Cisimlerin Dengesi

Girdi kuvvetleri ile makinaya değişik biçimlerde uygulanan dış kuvvetler kastedilmektedir (input forces). Çıktı kuvvetleri ise elde edilen kuvvetleri

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

MUKAVEMET TEMEL İLKELER

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

2. KUVVET SİSTEMLERİ 2.1 Giriş

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

MECHANICS OF MATERIALS

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

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

TEMEL MEKANİK 9. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

MATERIALS. Değiştirme Dönüşümleri. (Kitapta Bölüm 7) Third Edition. Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

ÇELİK YAPILARIN TASARIM, HESAP ve YAPIM ESASLARI. ÖRNEKLER ve TS648 le KARŞILAŞTIRILMASI

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

34. Dörtgen plak örnek çözümleri

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

TEMEL MEKANİK 14. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

MUKAVEMET SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

MAKİNE ELEMANLARI I Mukavemet Esasları (Flipped Classroom)

Rijit Cisimlerin Dengesi

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

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

Transkript:

Fifth E CHPTER 1 MECHNICS OF MTERILS Ferdinand P. Beer E. Russell Johnston, Jr. John T. DeWolf David F. Mazurek Lecture Notes: J. Walt Oler Texas Tech University Prof.Dr. Mehmet Zor GERİLME KVRMI

MEKNİK RİJİT CİSİMLER MEKNİĞİ ŞEKİL DEĞİŞTİREN CİSİMLER MEKNİĞİ KIŞKNLR MEKNİĞİ STTİK DİNMİK Statik dersinde denge halindeki sistemlere etki eden kuvvetlerin hesaplanmasını gördük. ncak bu kuvvetlere bu sistem veya cisimlerin dayanıp dayanamayacağına veya dayanabilemsi için minimum boyutlarının ne olması veya en ekonomik hangi malzemeden seçilmesi gerektiğine dair bir şey söyleyemedik. İşte bu soruların cevaplarını Mukavemet biliminde bulacağız. 1-2

Mukavemet bu sorulara cevap ararken aynı zamanda aşağıdaki koşulları da mutlaka yerine getirmek zorundadır: a- Güvenlik koşulu, b- Ekonomik olma koşulu c- Göreve uygunluk koşulu Biz biliyoruz ki, bir ipi elimizle çekip koparsak bile, aynı malzemeden yapılmış daha kalın bir halatı koparamayız. Uyguladığımız kuvvet aynı, malzeme aynı fakat cismin kesit alanı daha büyüktür. Malzeme değiştiği zaman da ipi veya halatı koparıp koparamayacağımız malzemeye de bağlıdır. O halde bir cismin dayanımı boyutlarıyla ve malzemesiyle çok yakından ilişkilidir. Üzerine etki eden kuvveti statikten bulmuş olsak bile, dayanıp dayanamayacağını sadece kuvveti bilmekle söyleyemeyiz. 1-3

Şekildeki ipe asılan yükü göz önüne alalım. İpteki kuvvet statik dengeden F = W dir. (mm^2) (İp Malzemesi - 1, gevrek malzeme) Fkopma (N) (İp Malzemesi - 2, gevrek malzeme) Fkopma (N) 10 100 50 20 200 100 30 300 150 40 400 200 Tabloda kopma anındaki kuvvet gösterilmiştir. Görüldüğü gibi ipin boyutu (kesit alanı ) ve malzemesi değiştikçe kopma kuvveti değişmektedir. Soru-1: Bu tabloya göre değişmeyen bir değer var mıdır? 1-4

Soru: Bir ilan panosuna iğneyi rahatça batırabilir ve delebiliriz. Fakat aynı kuvvetle bir tahta kalemiyle niçin aynı panoyu delemeyiz? Cevap: İğnenin batan uç alanı ( iğne ) çok küçük olduğundan küçük bir kuvvetle büyük gerilme oluşturup pano malzemesinin kopma gerilmesine ulaşırız ve panoyu deleriz. Oysa tahta kaleminin batırmaya çalıştığımız uç alanı (kalem) çok daha büyüktür. Bu nedenle panonun kopma gerilmesine ulaşabilmek için çok büyük kuvvet gerekir. Bu sebeple kalemle panoyu delmek çok daha zordur. olduğundan 1-5

yırma Prensibi: Dış kuvvetlerin etkisine maruz bir sistem dengede ise hayali bazda da ayırdığımız her bir parçası da ayrı ayrı dengededir. yırdığımız her bir parçasına, ayırma kısmından iç kuvvetler ve iç momentler de etki ettirilir. gerilmeler İç kuvvet ve iç momentler: yırma yüzeyinde ortaya çıkan tepkilerdir. Sistemin o kısımda dış kuvvetlere karşı cevabıdır. Gerilme : İç kuvvet ve moment tepkilerinden kaynaklanan birim alana düşen kuvvet olarak tanımlanabilir. 1-6

W kafa Wtüm F iç-1 W gövde+kafa W tüm / 2 W tüm / 2 F iç-2 1-7

Review of Statics Şekildeki yapıyı göz önüne alalım: caba bu yapı, 30kN luk kuvvete dayanabilir mi? Tüm çubuklar ve pimler aynı cins çelikten olup, bu malzemee emniyet açısından izin verilebilir gerilme (the allowable stress) : all 165MPa 1-8

Statik-hatırlatma Statik analiz ile her bir çubuğa düşen kuvveti ve bağlantı noktalarındaki tepki kuvvetlerini bulalım: M F C F x x x y y C 0 40kN 0 0 C y x x 30kN 0.6m 30kN0.8m C 40kN y x x C y 30kN 0 CB çift kuvvet elemanı olduğundan; M y B 40 kn; 0 0 C x y 40 kn; C y 0.8m C 30kN y 30 kn Bileşke kuvvetler çubuk eksenleri doğrultusunda olacaktır: B düğüm noktasının SCD ından; F 4 B F B 0 F 5 BC 30 kn 3 F B 40 kn F BC 50kN 1-9

Gerilme (Stress) nalizi Yapı güvenli bir şekilde 30 kn luk yükü taşıyabilir mi? Statik analizden; F B = 40 kn (bası-compression) F BC = 50 kn (çeki-tension) d BC = 20 mm çapındaki BC elemanında birim alana gelen iç kuvvet (gerilme- stress) BC P 3 5010 N 2 314 mm 159 MPa Çelik için izin verilebilir gerilme (the allowable stress) : all 165MPa ise BC elemanı emniyetle söz konusu yükü taşıyabilir. 1-10

Eksenel Yüklemede Normal Gerilme : (xial Loading -Normal Stress) Bir kesite etkiyen bileşke iç kuvvet yüzeye dik ise ortalama normal gerilme; lim 0 F ort P şeklinde ifade edilir. ncak herhangi bir noktadaki gerilme ortalama gerilmeye eşit olmayabilir. Fakat gerilme dağılımı şu bağıntıyı sağlar: P ort df d Saint-Venant Prensibi: Konsantre tekil bir kuvvetten dolayı meydana gelen gerilmeler uygulama noktasından yeterince uzak kesitlerde uniform hale gelir. 1-11

Kayma Gerilmeleri (Shearing Stress) P ve P kuvvetleri B elemanına düzey olarak etkimektedir. C kesitindeki iç kuvvetlere kesme kuvvetleri denir ve bu kuvvetlerin bileşkesi P ye eşittir. Bu kesitteki ortalama kayma gerilmesi; P ave ort Gerçekte kayma gerilmesi kesit boyunca uniform (düzgün) değildir. Tekli Kesim/Kayma (Single Shear) Çiftli Kesim/Kayma (Double Shear) ave ort P F ave ort P F 2 1-12

Bağlantılardaki Yatak Gerilmeleri (Bearing Stress in Connections) Civatalar, perçinler ve pimler bağlantı (temas) noktalarında veya yatak yüzeylerinde gerilmeler meydana getirirler. Yüzeye etki eden kuvvetlerin bileşkesi pime etki eden kuvvete eşit ve zıt yöndedir. Yüzeye etki eden ortalama kuvvetin şiddeti yatak gerilmesi olarak adlandırılır. yatak b P P t d Emniyet Faktörü/Katsayısı (Factor of Safety) Yapısal elemanlar veya makine elemanları dizayn edilirken; çalışma şartlarındaki gerilmelerin, malzemenin taşıyabildiği gerilme (çekme mukavemeti- ultimate strength) değerinden daha düşük olmasına dikkat edilir. Neden emniyet katsayısı kullanılmalıdır? Malzeme özelliklerindeki belirsizlikler ve değişkenlikler Yüklemelerdeki belirsizlikler ve değişkenlikler nalizlerdeki hatalar (yanılmalar) ve belirsizlikler Tekrarlı yükleme durumları Hasar tipleri Malzeme üzerindeki bozucu etkiler ve onarım gereklilikleri Can ve mal güvenliği/emniyeti Makinenin fonksiyonelliği n=emniyet katsayısı/ faktörü (factor of safety) n ç em u all 1-13

Örnek Şekildeki pedalın C bağlantısında çapında pim kullanılmıştır. 6mm500P N = olduğuna göre; a) Pimdeki ortalama kayma gerilmesini (ortτ), b) C noktasında pedaldaki yatak gerilmesini, ()bcσ, c) C noktasında her bir mafsaldaki yatak gerilmesini, ()bmafsalσ, hesaplayınız. ÇÖZÜM 1-14

1-15

Örnek : a) b) c) Şekildeki askı sisteminde BC kısmının üst parçası 3/8 mm alt parçaları 1/4 mm kalınlığındadır. Üst ve alt parçaları B noktasında yapıştırmak için epoksi reçine kullanılmıştır. daki pim 3/8 mm ve C deki pim 1/4 mm çapındadır. Buna göre; a) ve C pimlerindeki kayma gerilmelerini, b) BC kısmındaki en büyük normal gerilmeyi, c) B deki yapışma yüzeylerindeki ortalama kayma gerilmesini, d) BC kısmı için C noktasındaki yatak gerilmesini bulunuz. e) d) 1-16

Örnek: P=10 kn P=10 kn yük taşıyan bir halat 8 mm kalınlığındaki çelik bir plaka ile beton bir duvara bağlanmıştır. Çelik plakanın çekme mukavemeti 250 MPa, plaka ile beton arasındaki kayma çekme mukavemeti 2 MPa ve emniyet katsayısı n=3.6 olduğuna göre; yükün emniyetle taşınabileceği a ve b değerleri ne olmalıdır. Örnek: yapıştırıcı İki ahşap parça bir yapıştırıcı ile girinti ara yüzeylerinden birbirlerine bağlanmışlardır. Yapıştırıcıdaki ortalama kayma gerilmesi değeri 820 kpa değerine ulaştığında bağlantının koptuğu bilindiğine göre P=7.6 kn luk bir yükün bağlantı tarafından emniyetle taşınması için d mesafesi ne olmalıdır. hşap parçaların kalınlıkları 22 mm dir. 1-17