DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

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

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

JFM 301 SİSMOLOJİ ELASTİSİTE TEORİSİ Elastisite teorisi yer içinde dalga yayılımını incelerken çok yararlı olmuştur.

GERİLME ANALİZİ VE MOHR ÇEMBERİ MUKAVEMET

Soru 1: Şekil-1 de görülen düzlem gerilme hali için: b) elemanın saat yönünde 30 0 döndürülmesi ile elde edilen yeni durum için elemana tesir

MECHANICS OF MATERIALS

Mohr Dairesi Düzlem Gerilme

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

Gerilme Dönüşümü. Bölüm Hedefleri

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

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

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

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

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

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

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

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

Tanım Akışkanların Statiği (Hidrostatik) Örnekler Kaldırma Kuvveti Örnek Eylemsizlik Momenti Eylemsizlik Yarıçapı

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

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

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

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

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

İÇİNDEKİLER. Ön Söz...2. Noktanın Analitik İncelenmesi...3. Doğrunun Analitiği Analitik Düzlemde Simetri...25

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

z z Genel yükleme durumunda, bir Q noktasını üç boyutlu olarak temsil eden kübik gerilme elemanı üzerinde 6 bileşeni

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

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

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

Rijit Cisimlerin Dengesi

KUVVET, MOMENT ve DENGE

BİRİM ŞEKİLDEĞİŞTİRME DÖNÜŞÜMÜ

3. V, R 3 ün açık bir altkümesi olmak üzere, c R. p noktasında yüzeye dik olduğunu gösteriniz.(10

Rijit Cisimlerin Dengesi

Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi... STATİK (2. Hafta)

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

Elastisite Teorisi Düzlem Problemleri için Sonuç 1

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

Matematikte karşılaştığınız güçlükler için endişe etmeyin. Emin olun benim karşılaştıklarım sizinkilerden daha büyüktür.

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

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

Saf Eğilme(Pure Bending)

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

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

Noktasal Cismin Dengesi

FİZ217 TİTREŞİMLER VE DALGALAR DERSİNİN 2. ARA SINAV SORU CEVAPLARI

Genel Olarak Bir Yüzeyin Diğer Bir Yüzeye Projeksiyonu

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

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

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

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

TORK VE DENGE 01 Torkun Tanımı ve Yönü

KUTUPSAL KOORDİNATLAR

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

AKMA VE KIRILMA KRİTERLERİ

STATİK AĞIRLIK MERKEZİ. 3.1 İki Boyutlu Cisimler 3.2 Düzlem Eğriler 3.3 Bileşik Cisimler. 3.4 Integrasyon ile ağırlık merkezi hesabı

Ödev 1. Ödev1: 600N luk kuvveti u ve v eksenlerinde bileşenlerine ayırınız. 600 N

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Momentum iletimi. Kuvvetin bileşenleri (Momentum akısının bileşenleri) x y z x p + t xx t xy t xz y t yx p + t yy t yz z t zx t zy p + t zz

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ

3 VEKTÖRLER. Pilot uçağın kokpit inden havaalanını nasıl bulur?

Elemanlardaki İç Kuvvetler

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

Rijit Cisimlerin Dengesi

Akışkan Kinematiği 1

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

Elektromanyetik Dalga Teorisi

MOMENT. Momentin büyüklüğü, uygulanan kuvvet ile, kuvvetin sabit nokta ya da eksene olan dik uzaklığının çarpımına eşittir.

2. KUVVET SİSTEMLERİ 2.1 Giriş

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Varsayımlar ve Tanımlar Tekil Yükleri Aktaran Kablolar Örnekler Yayılı Yük Aktaran Kablolar. 7.3 Yatayda Yayılı Yük Aktaran Kablolar

İŞ : Şekilde yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvveti görülmektedir. Parçacık A noktasından

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

INM 308 Zemin Mekaniği

TRIGONOMETRI AÇI, YÖNLÜ AÇI, YÖNLÜ YAY

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARI SIRA KATKI YÜZDESİ Ara Sınav 1 60 Kısa Sınav 2 30 Ödev 1 10 Toplam 100 Finalin Başarıya Oranı 50 Yıliçinin Başarıya Oranı 50

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

MADDESEL NOKTANIN EĞRİSEL HAREKETİ

MKM 308 Makina Dinamiği. Eşdeğer Noktasal Kütleler Teorisi

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

Burulma (Torsion) Amaçlar

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

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

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

AKM 205 BÖLÜM 6 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

Düzgün olmayan dairesel hareket

3. KUVVET SİSTEMLERİ

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

KİRİŞLERDE VE İNCE CİDARLI ELEMANLARDA KAYMA GERİLMELERİ

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

Transkript:

3 DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

Gerilme Kavramı Dış kuvvetlerin etkisi altında dengedeki elastik bir cismi matematiksel bir yüzeyle rasgele bir noktadan hayali bir yüzeyle ikiye ayıracak olursak, F 3 F 4 F 1 F 2 F 1 F 2 Ayrılan her bir parçanın ayırma yüzeylerin de yayılı karakterde ve bu parçaya gerçekte yapışık olan diğer parçanın molekülleri etkisiyle bir tür yüzey kuvveti etkir. Bu yüzey üzerindeki bir O noktasına bu yüzey kuvvetleri eşdeğer bir kuvvet (F R ) ve kuvvet çifti (M Ro ) olarak indirgenebilir. DA DF F 1 F 2 Ayrılan parçanın yüzeyi çok küçük diferansiyel alan elemanlarına bölünürse (DA), bu elemanlar oluşacak iç kuvvet DF olacaktır. Tüm yüzeydeki diferansiyel elemanlar için bileşke kuvvet (F R = DF) olur. Sadece bu diferansiyel alanlardan bir DA alanı ve bu yüzeye etki eden DF kuvveti dikkate alındığında gerilme kavramı tanımlanabilir. Ancak, gerilmeler noktadan noktaya değişeceğinden, gerilme tanımı sonsuz küçük bir diferansiyel alan elemanıyla ilişkilendirilmelidir. Bu durumda gerilme bir noktadan geçen bir düzlem veya bir alan üzerine etki eden iç kuvvet yoğunluğunun bir ölçüsüdür ve aşağıdaki gibi ifade edilebilir. F 1 F 2

s Gerilmenin etkidiği yüzeyin normali doğrultusunda ve o yüzeye paralel olmak üzere iki bileşeni vardır. DF n DA DF Bu bileşenlerden yüzeyin normali doğrultusunda etkiyene normal gerilme, DF t t Yüzeye paralel ya da teğet etkiyenine ise kayma gerilmesi adı verilir. Dikkat edilirse her bir yüzeyin normaline göre, her bir yüzey için üç bileşeni vardır. Bu durumda gerilme dokuz bileşenli bir gerilme tansörü haline dönüşür. Herhangi bir noktadan geçen bütün yüzey elemanlarındaki gerilme durumunu tam olarak belirlemek için gerekli değerlerin hepsi tek bir büyüklük olarak düşünülür ve adına gerilme hali denir ve vektörlerden karakter olarak farklı olan dokuz bileşenli bu büyüklük gerilme tansörü adını alır.

Yukarıda s ij ile verilen gerilme tansörünün ilk indisi i gerilme bileşeninin bulunduğu düzlemi, ikinci indis j ise gerilmenin yönünü göstermektedir. Gerçekte bu dokuz bileşenden bazıları birbirlerinden bağımsız değildir. Bu durum yukarıdaki şekil de verilen diferansiyel küp elemanın dengesi ele alınarak gösterilebilir. Kütle kuvvetleri ihmal edilerek ve uniform gerilme dağılımı durumu için x-y düzlemi dikkate alınırak O noktasına göre moment alınırsa; Düzlem Gerilme Dönüşümleri Kalınlığı diğer boyutlarına göre çok küçük olan yanda görüldüğü gibi levha düzlemine paralel olarak yüklenmiş bir levhayı dikkate alınarak gerilme durumu incelenirse, yüklemenin yapıldığı bölgeden uzaktaki S elemanında s zz, t xz ve t yz gerilmeleri yaklaşık olarak sıfıra eşit olacaktır. Bu durum düzlem gerilme olarak isimlendirilir. S S

Yandaki levhadan çıkarılan S yüzey elamanında oluşacak gerilmeler aşağıda verilen şekilde görüldüğü gibi olacaktır. Şimdi bu elemanın x-y düzleminde açısı kadar döndürüldüğünde oluşacak gerilmeleri inceleyelim.

Şimdi bu elemanın x ve y eksenleri doğrultusundaki bileşenleri dikkate alarak, denge denklemleri yazılırsa;

Asal Gerilmeler ve Maksimum Kayma Gerilmesi Tasarım açısından bir cisim içerisinde oluşacak maksimum ve minimum gerilmeleri bilmek son derece önemlidir. Matematikte bir fonksiyonun maksimum ve minimum değerleri o fonksiyonunun birinci türevinin sıfıra eşitlenmesiyle bulunabileceğini biliyoruz. Bu durumda;

Aynı mantıkla maksimum kayma gerilmesinin bulunduğu düzlem; Aşağıdaki iki denklem kullanılarak; tan p. tan t =-1 ; elde edilir. Bu trigonometrik eşitlik ancak, olması ile mümkün olacaktır. Son ifade asal gerilme düzlemleri ile maksimum kayma gerilmesi arasındaki açının daima 45 o olduğunu işaret eder.

Örnek : Yandaki şekilde görülen düzlem gerilme hali için; a) asal düzlemleri, b) asal gerilmeleri, c) maksimum kayma gerilmesi ve bu değere karşılık gelen normal gerilmeyi belirleyiniz.

Örnek : 600 N büyüklüğündeki P kuvveti yandaki ABD Manivela kolunun D noktasına uygulanmaktadır. a) H noktasında oluşacak normal ve kayma gerilmelerini, b)h noktasındaki asal düzlemleri ve asal gerilmeleri belirleyiniz.

Düzlem Gerilmemede Mohr Çemberi Aşağıdaki iki denklemin her tarafının kareleri alınarak taraf tarafa toplanırsa, Bu denklem yarıçapı R merkezinin koordinatı C (s ort, 0) olan bir çemberin denklemidir.

Y düzlemi olarak isimlendirilirse koordinatları gerilmeler cinsinden Y (s y gösterebiliriz., t xy ) olarak Normal gerilme (s) çeki ise işareti pozitif (+) alınır. Normal gerilme (s) bası ise işareti negatif (-) alınır. X düzlemi olarak isimlendirilirse koordinatları gerilmeler cinsinden X (s x gösterebiliriz., -t xy ) olarak Kayma gerilmesi (t) saat ibresi doğrultusunda döndüğünde, doğrultusu normal gerilme (s) ekseni doğrultusunda yönleniyor ise işareti pozitif (+) alınır. Kayma gerilmesi (t) saat ibresinin tersi doğrultusunda döndüğünde, doğrultusu normal gerilme (s) ekseninin zıttı doğrultusunda yönleniyor ise işareti negatif (-) alınır.

Örnek : Yandaki şekilde görülen düzlem gerilme hali için; a) Mohr çemberini oluşturunuz, b) asal gerilmeleri, c) maksimum kayma gerilmesi ve bu değere karşılık gelen normal gerilmeyi belirleyiniz.

Örnek : Yandaki şekilde görülen düzlem gerilme hali için; a) Mohr çemberini oluşturunuz, b) asal gerilmeleri ve düzlemlerini, c) verilen elemanın saatin tersi yönünde 30 o dönmesiyle elde edilen eleman üzerine uygulanan gerilme bileşenlerini belirleyiniz.