MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELİKLERİ
MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELİKLERİ Mekanik Özellikler, malzemenin yük ve deformayon etkiindeki davranışını belirleyen özelliklerdir (ör: dayanım, E,...) Malzemelerin yük altındaki davranışı; atom, molekül veya iyonların yapıal dizilişine ve de bunlar arındaki bağın tip ve gücüne bağlıdır. Deformayon Tipleri-Yük Altında: 1. Elatik deformayon (Anında oluşur-kalıcı değil) 2. Platik deformayon (Anında oluşur-kalıcıdır) 3. Vikoz deformayon (Oluşumu zamana bağlıdırkalıcıdır)
Elatik Deformayon 1. İlk hal 2. Yük altında bağlar açılır 3. Yük kaldırılmış Elatik geriye dönüşü olan anlamındadır d Yük kaldırıldığı zaman, malzeme yükleme öncei ebatlarına geri dönüyor. F F Doğrualelatik d İlk şekline geri döner Doğrual olmayanelatik
Platikc Deformayon 1. İlk hal 2. Yük altında 3. Yük kaldırılmış Bağlar açılır & düzlemler kayar Düzlemler hala kaymış durumda d elatik + platik d platik Yük kaldırıldığı zaman, malzeme yükleme öncei ebatlarına geri dönmüyor. F Platik kalıcılık anlamındadır! F doğrual elatik Doğrual elatik d platik d elatik d
Yukarıda anlatılan deformayon karakteritiklerine bağlı olarak, malzemeler aşağıdaki gibi ınıflandırılabilir: 1. Elatik Malzemeler 2. Platik Malzemeler 3. Elatoplatik Malzemeler 4. Vikoelatik Malzemeler
1. Elatik Malzemeler Yük kaldırıldığı zaman ilk şekline ve ebadına dönüyor. P Yükleme Boşaltma d
2. Platik Malzemeler Belirli bir limite kadar deformayon oluşmadı. Bu limit onraında kalıcı deformayon oluşumu gözlemlenmiştir. P Limit Yükleme Boşaltma Platik deformayon δ
3. Elatoplatik Malzemeler Malzeme, belirli bir limit yüklemeye kadar elatik özelik göteriyor. Bu limit içeriinde yük kaldırılıra malzeme orijinal şekline geri dönüyor. Yükleme bu noktayı geçere, platik deformayon gözlemlenir. P Elatik Limit Platik deformayon Elatik deformayon δ
4. Vicoelatik Material Deformayonlar zamana bağlıdır. P Hızlı Yükleme-Boşaltma Yavaş Yükleme-Boşaltma δ
ISOTROPIK ve ANİSOTROPIK Malzemeler İotrop malzemeler; yükleme yönüne bağlı olmayan yani yük hangi yönde uygulanıra uygulanın aynı mekanik davranışı (özelik) göterirler. Aniotrop malzemeler, yükleme yönüne bağlı olarak farklı mekanik davranış (özelik) göterirler. Iotrop Malzemeler (METALLER) δ 1 = δ 2 δ 1 Ξ δ 2 Aniotrop Malzemeler (AHŞAP) δ 1 δ 2 δ 1 δ 2
Homojen ve Heterojen Malzemeler Homojen Malzemeler: Malzemenin her noktaında ayni özeliği göterirler. Heterojen Malzemeler: Malzemenin farklı noktalarında farklı özelik göterirler.
Hooken Kuralı Hooken Kuralı: Gerilmenin şekil değiştirme ile doğru orantılı olduğunu ve de zamana bağlı olmadığını göterir. Bu kural birçok elatik malzeme için geçerlidir. Elatiite Modülü, E: E Doğrual- Elatik = E e e F F Çekme deneyi
Anizotrop malzemeler için, gerilme-şekil değiştirme doğrual denklemleri; Hooken Kuralının genelleşmiş formu olarak bilinen aşağıdaki altı deklem ile verilecektir. σ xx = C 11 ε xx +C 12 ε yy +C 13 ε zz +C 14 γ xy +C 15 γ xz +C 16 γ yz σ yy = C 21 ε xx +C 22 ε yy +C 33 ε zz +... σ zz = C 31 ε xx + C 32 ε yy +... τ xy = C 41 ε xx +... τ xz = C 51 ε xx +... τ yz = C 61 ε xx +...
Hooken Kuralının genelleşmiş formu olarak bilinen altı deklem matrik formunda verilmiştir. Gerilmeler Elatik Sabitleri Şekil değiştirmeler
Matrix formundaki imetrik elatik abitleri birbirine eşittir. C 12 =C 21, C 31 =C 13... Böylece, anizotrop malzemeler için elatik abitler 36 dan 21 e indirgenebilir. İzotrop malzemeler için, birbirinden bağımız elatik abitler 2 ye düşer. Gerçekte 4 elatik abit vardır (E, ν, Elatik K, G). Sabitler Bunlardan ikii bağımızdır.
Genelleştirilmiş Hooken Kuralı Homojen ve izotrop malzemeler için adece 2 elatik abite ihtiyaç vardır. Elatiite Modülü, E ve Poion Oranı,. Kayma Moduluu, G diğer ikiinden (E ve ) G E E xy xy z y x x e ) ( G E E yz yz z x y y e ) ( G E E zx zx y x z z e ) (