CES SELECTOR EXERCISES EXERCISE -1-

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

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

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

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

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

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

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Final Sınavı

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

BİR ASANSÖR KABİNİ SÜSPANSİYONU İÇİN DÜŞME ANALİZİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

Düşük yoğunluklu savaş


E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

BÖLÜM-2 MALZEME TASARIMI VE SEÇİMİ

RİSKLİ BİNALARIN TESPİT EDİLMESİ HAKKINDA ESASLAR 5-Kontrol Uygulaması

MAK-LAB007 AKIŞKAN YATAĞINDA AKIŞKANLAŞTIRMA DENEYİ

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

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

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT. Balıkesir

PERÇİN BAĞLANTILARI (Riveted Joints)

beton karışım hesabı

Çekme testi ve gerilme-birim uzama diyagramı

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

G.L.İ. TUNÇBİLEK LİNYİT MADENİNDE KULLANILAN GALERİ AÇMA MAKİNASI KAZI PERFORMANSI İLE KAYAÇ ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

MECHANICS OF MATERIALS

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

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

KADEMELENDİRİLMİŞ KÖPÜK MALZEMELERİN SANDVİÇ KİRİŞİN DARBE DAVRANIŞINA ETKİSİ

Şekil Çekmeye veya basmaya çalışan kademeli milin teorik çentik faktörü kt

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

FONKSİYONEL KADEMELENDİRİLMİŞ DAİRESEL PLAKALARIN KATMAN YAPISININ DÜŞÜK HIZLI DARBE DAVRANIŞINA ETKİSİ

DENEY 6 BASİT SARKAÇ

Mekanik, Statik Denge

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Elektriksel-Fiziksel Özellikler... 2 Kullanım... 3 Uygulama Örnekleri... 7

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

STATİK DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU. Ders notları için: GÜZ JEOLOJİ MÜH.

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

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

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

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

DİNAMİK - 7. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Mobilmod Çerçeve Tip Mobil İskele (135)

İÇİNDEKİLER

Kompozit Malzemeler. Tanım:

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

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

Projemizde bir adet sürekli temel örneği yapılacaktır. Temel genel görünüşü aşağıda görülmektedir.

Perçin malzemesinin mekanik özellikleri daha zayıf olduğundan hesaplamalarda St34 malzemesinin değerleri esas alınacaktır.

Döşemelik Süngerlerin Statik Yorma Performanslarının Belirlenmesi

İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

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





Mobilmod Çerçeve Tip Mobil İskele (70)



REZA SHIRZAD REZAEI 1

Newton Kanunu / Hava izi

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

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

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI

AKMA VE KIRILMA KRİTERLERİ

Ürün Kataloğu. ipekboru Elektrik Tesisat Boruları Electrical Instalation Conduit

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

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1. Analiz Yapı Tel:

YAY TAKVİYELİ PLASTİK DİŞLİLERİN YORULMA ÖZELLİKLERİ

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

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Hareket Kanunları Uygulamaları

KATI YALITIM MALZEMELERİ EXPANDE POLİSTREN LEVHA

Fizik 101: Ders 5 Ajanda

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

Bölüm 2. Bir boyutta hareket

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

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /


ALUPAM A.Ş. ALUPAM İLERİ TEKNOLOJİK MALZEMELER A.Ş. BURSA-2013

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

AASHTO-LRFD kriterleri (Madde )

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

ALÜMİNYUM METALİK KÖPÜK İHTİVA EDEN SANDVİÇ YAPILARIN MAYIN PATLAMASI YÜKLERİNE KARŞI DAVRANIŞININ SAYISAL YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

İzostatik Sistemlerin Hareketli Yüklere Göre Hesabı

Köprü Açıklığının Tanımı

Panel Uzmanı Mobil Uygulama Çalışması

Fiz 1011 I. Vize UYGULAMA

Zorlamalı Titreşim ş Testleri

MALZEME SEÇİMİ ve PRENSİPLERİ

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

Transkript:

CES SELECTOR EXERCISES EXERCISE -1-

BİSİKLET KASKI MALZEMELERİ GİRİŞ Bu çalışma, CES Selector yazılımının malzeme seçiminde nasıl kullanıldığını ortaya koymaktadır. Kullanılan metotla ilgili daha ayrıntılı bilgiler 1 ve 2 numaralı referanslarda yer almaktadır. İngiltere küçük bir ülke olmasına rağmen, ölümlü bisiklet kazaları her yıl 200 ü aşmaktadır. Bu nedenle kask kullanan sürücülerin artması, yaşanan kazalarda kafanın korunması açısından son derece önemlidir. Kaskların darbe sönümlemesinde en önemli eleman, genişletilmiş polistrenden (EPS) yapılan köpürtülmüş polimer kaplamadır. Polimer köpükler hem kolay üretildikleri için; hem de tek yönlü bir katmanlı yapıları olmadığından her yöndeki darbeleri karşılayabildikleri için tercih edilirler. Kask tasarımcıları 5 m/s lik sabit hızlarda yapılan standart darbe testlerini kullanarak yoğunluk ve kalınlık seçimi yaparlar. Peki bu ampirik seçim daha rasyonel bir prosedürle değiştirilebilir mi? Şekil 1 de kask şeması gözükmektedir. Kullanışlı olması için kask kalınlığı belirli bir değerin üzerine çıkamaz. Bu nedenle tüm kasklar 20 mm lik bir kalınlığa sahiptir. Bundan dolayı kaplama malzemesinin birim hacim başına maksimum enerjiyi absorbe edebilmesi ve başa gelen yükün hasar oluşturma seviyesinin altında tutması gerekmektedir.

Tasarım gereksinimleri Fonksiyon Taşınabilir bisiklet kaskı Nesne Birim hacme düşen enerji miktarını maksimum seviyede absorbe etmesi Kriter Kafatasına düşen yük hasar oluşturan yükten küçük olmalı Model Kask kaplamasının iki adet darbe sönümleme fonksiyonu vardır. Birincisi, tekil dış kuvveti daha büyük bir alanda yayarak ortaya çıkan gerilmeyi düşürmesidir. İkincisi ise bu yayılı yükü belli bir üst limitte tutmasıdır. Dolayısıyla malzeme seçiminde en önemli kriter bu yayılı yükü kabul edilebilir bir maksimum seviyede tutmaktır. Argümanlar karışık olabilir fakat aşağıdaki şekilde açıklayabiliriz: İnsan kafasının darbe anında maksimum yavaşlama ivmesi 3000 m/ s 2 dır ve sadece birkaç milisaniye sürmektedir. Bu yavaşlama miktarından daha büyük darbeler geri dönülmez yaralanmalara yol açabilir. İnsan kafasının kütlesi ise yaklaşık 3 kg dır. Böylece kabul edilebilir maksimum kuvvet Newton yasasından: F = m a = 9 kn Kask kaza sırasında, kafa tasıyla çarpılan bölge arasında yaklaşık olarak 10-2 m 2 lik bir izdüşüm alamnda yükü yayar. Burada darbe yükünün 9 kn u aşmaması için köpüğün taşıması gereken maksimum gerilme: sc(0.25) = F/A = 0.9 MPa olmaktadır. Darbe sönümlenmesi, malzemenin enerji absorbe etme yeteneğine bağlıdır. SEÇİM Şekil 2 de CES tarafından oluşturulmuş, enerji sönümleme miktarlarına göre seçim yapmaya imkan veren çizelge görünmektedir. Çizelge maksimum bası şekil değişiminin, %25 şekil değiştirme oranındaki basma dayanımına göre (Plateau gerilmesi) değişimini içermektedir. Köpüğün enerji absorbe etme yeteneği plateau gerilmesi ile ölçülmektedir. Siyah çizginin üstünde kalan malzemeler birim hacimde maksimum miktarda enerjiyi sönümlerler.

Şekil 3 te, yine aynı eksen takımlarını içeren bir grafik görülmektedir fakat bu kez 0.9 MPa ın altındaki enerjileri absorbe edebilen malzemeler görülmektedir. (Grafikler hesaplanan kafatası yüküne göre elde edilmiştir.)

4 numaralı çizelge ise her iki aşamayı da geçen en uygun adayları göstermektedir. Bunlar 0.05 Mg/m 3 lük yoğunluğa sahip genişletilmiş polestren, Cork ve ultra düşük yoğunluklu Balsa dır.

EPS (0.05), yaklaşık 0.8 MJ/m 3 enerji absorbe etme yeteneğine sahiptir ve diğer malzemelerden bu anlamda daha üstündür ancak dikkate alınacak ölçüde yüksek yoğunlukludur, yani ağırdır. Bu nedenle daha hafif ve düşük yoğunluklu malzemeleri seçmeye yönelik bir eğilim vardır. 3 nolu şekilde aynı Plateu gerilmesinde çok daha az enerji sönümleyen alternatif malzemeler de görülmektedir. Örneğin PU(0.53) sadece 0.4 MJ/m 3 enerji absorbe edebilmektedir. 3 nolu şekil incelenirse, farklı durumlar için de uygun malzemeler gözlemlenebilir. Örneğin maksimum kabul edilebilir gerilme 0.04 MPa olsaydı, en uygun çözüm düşük yoğunluklu poli-etilen olurdu. Aynı şekilde 10 MPa gerilme değeri için 10 MJ/m 3 lük Balsa en iyi çözümdür. Sonuçlar: Tüm Aşamaları Geçen Malzemeler Balsa, ultra düşük yoğunluklu Cork Polestren köpük, kapalı gözlü (0.050)

Kaynaklar 1. Ashby, M.F. 'Materials Selection in Mechanical Design', Pergamon Press, Oxford, UK, 1992. 2. 'Cambridge Materials Selector User's Manual', Granta Design Limited, Cambridge, UK, 1994. 3. Mills, N.J. and Gilchrist, A. 'The Effectiveness of Foams in Bicycle and Motorcycle Helmets', Accid. Anal. and Preview, 23, pp153-163, 1991. 4. Gibson, L.J. and Ashby, M.F. 'Cellular Solids, Structure and Properties', 2nd edition, Cambridge University Press (1996).