DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

Dayanım, malzemenin maruz kaldığı yükleri, akmadan ve kabiliyetidir. Dayanım, de yükleme değişebilmektedir. kırılmadan şekline ve taşıyabilme yönüne göre Gerilme modu, tipi & yük artış hızı malzeme dayanımını etkilemektedir. Statik yükler altında güçlü ve sünek olan bir malzeme, tekrarlı dinamik ve/veya darbe yükü altında zayıf ve kırılgan davranabilir. σ- eğrileri genellikle laboratuvar ortamında, standardlara göre hazırlanmış deney numunelerinden elde edilmektedir.

σ-ε eğrileri malzeme hakkında dayanım, düktilite, reziliyans ve tokluk gibi önemli bilgiler edinmemizi sağlamaktadır. σ-ε eğrileri üç gurupta incelenebilir: Düktile (Sünek) Malzemeler Hem elastik hem plastik davraniş gösterirler. Gevrek Malzemeler Genellikle çok az plastik hasar gösterirler veya hiç göstermezler. Vizkoelastik Malzemeler Geniş elastik hasar gösterirler. e.g. Bazı polimerler.

Gerilme-Şekil Değiştirme Eğrilerinin Analizi D σu E σf σy σe σpl C A B Elastik Bölge Elastik Davranış Boyun verme Akma PlastikDavranış

A Noktası (Orantı Sınırı): Gerilmelerin birim şekil değiştirmelerine orantılı olduğu bölgenin en büyük gerilme değeridir. Başlangıçtan eğriye teğet çizilerek, teğetten ilk sapmanın görüldüğü yerde orantı sınırı gözlenir. B Noktası (ElastiK Limit): Kalıcı şekil değişimi göstermeden malzemenin dayanabileceği en fazla gerilme değeridir.

C Noktası (Akma Dayanımı): Malzemenin kalıcı şekil değiştirme yapmaya başladığı gerilme değeridir. D Noktası (Maksimum Dayanım): Gerilmenin en büyük değeridir. E Noktası (Kırılma Dayanımı): Kırılma veya kopma dayanımı kopma anında uygulanan yükün orijinal alana bölünmesi ile bulunur.

Çekme Deneyi ve Çekme Dayanımı

Sünek Kırılma Gevrek Kırılma

σ T (Joule/m3) σu σf σpl εpl εf ε εu σ-ε eğrisi altındaki alan integral yolu ile de bulunabilmektedir. f P dl KıırılmaEn rjisi d Adl 0 Kgf cm. 2 cm cm

Tokluk Modulusu Yaklaşık Hesabı: y u f Tokluk 2 Kgf cm cm3 Eğer malzeme parabol şeklinde σ- eğrisine sahipse tokluk yaklaşık değeri aşağıdaki denklem ile bulunabilir. (Ör. Beton ve demir). 2 Tokluk u f 3 Kgf cm cm3

AKMA DAYANIMI Kalıcı deformasyon oluşumuna yol açmayacak şekilde uygulanabilecek maksimum gerilme. Bu sınır değer genel olarak yapı tasarım hesaplarında kullanılmaktadır. Eğer malzemenin gerilme-şekil değiştirme eğrisinde akma sınırı belirgin değilse; belirli bir şekil değiştirmenin ( p) meydana geldiği nokta akma sınırı olarak alınır. Genellikle 0.002 (0.2%) şekil değiştirmenin olduğu noktadan elastik bölgedeki doğruya parallel çizilir. Eğriyi kestiği nokta akma sınırı olarak alınır.

0.002 (0.2%) şekil değiştirmenin olduğu noktadan elastik bölgedeki teğet doğruya parallel çizilir. Eğriyi kestiği nokta akma sınırı olarak alınır. Akma Dayanımı Gerilme, Şekil Değiştirme,

σ-ε eğrilerinden Elastik Modulus (E) nin bulunması. Beton, dökme demir, alüminyum, bakır ve nikel gibi malzemelerin σ-ε eğrilerinde doğrusal olan kısım yoktur veya çok azdır. Bu durumda E yaklaşık metotlarla hesaplanır. 1. İlk Teğet Metodu: Orijinden eğriye çizilen çizginin eğimi Elastisite Modülünü (E) yi verir. 2. Teğet Metodu: İstenilen gerilmede eğriye çizilen teğetin eğimi Elastisite Modülünü (E) yi verir. 3. Sekant Metod: Verilen gerilme ile orijini birleştiren çizginin eğimi Elastisite Modülünü (E) yi verir.

σ 1 3 2 ε

SERTLİK

Tırnak-(2.5) SERTLİK Altın, Gümüş (2.5-3) Demir-(4-5) Cam (6-7) Çelik (6-7)

SERTLİK

2. Rockwell Sertlik Deneyi İlk yük Burada oluşan izin (plastik P1 H1 Son yük P2 H2 hasarın) çapı yerine derinliği ölçülmektedir. ΔH = H2 H1

1. Brinel Sertlik Derecesi P D Brinell Hardness = d D, 2P D D D 2 d 2 (kgf/mm2)

SERTLİK

Sertlik: Plastik deformasyona karşı gösterilen direnç