Catia v5 Programi i̇le i̇zotropi̇k Ve Ani̇zotropi̇k Anali̇z

  • View
    265

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

DRONE UAV

Text of Catia v5 Programi i̇le i̇zotropi̇k Ve Ani̇zotropi̇k Anali̇z

  • I

    TEEKKR

    Bata ahsm bu almaya ynlendiren ve yardmn esirgemeyen danman hocam Prof. Dr. Aydn TURGUT a teekkr ederim. Ayrca aratrmamda bana byk yardmlar olan Ar. Gr. M. Yavuz SOLMAZ a ve Ar. Gr. Ouz YAKUTa teekkr ederim. Elinden gelen yardm gsteren CADEM A.. sat ve pazarlama koordinatr Sayn Ltf GNLTA a teekkr bir bor bilirim.

    Avni DLL

  • II

    NDEKLER

    TEEKKR I NDEKLER II EKLLER LSTES IV TABLOLAR LSTES VI SMGELER LSTES VII ZET VIII ABSTRACT IX

    1. GR 1

    2. PLASTSTE VE KIRILMA HPOTEZLER 2.1 Genel dnceler 2 2.2 Krlma ve akma kriterleri 3

    2.3 Yap Elemanlarnn Yetersizlikleri 4

    2.4. Krlma ve Akma Deerleri 4

    2.5. eitli hipotezler 5 2.5.1 Gerilme hipotezleri 6 2.5.1.1. En byk normal gerilme teorisi 6 2.5.1.2. En byk kayma gerilmesi teorisi ( Tresca Kriteri) 8 2.5.1.3. Coulomb kayma gerilmesi hipotezi 11 2.5.1.4. Mohr genel kayma gerilmesi teorisi 13 2.5.2. ekil deitirme hipotezleri 15 2.5.2.1. En byk uzama veya ksalma hipotezi 15 2.5.2.2. Genel ekil deitirme hipotezi 16 2.5.3 Enerji hipotezleri 18 2.5.3.1. Toplam ekil Deitirme Enerjisi Teorisi (Beltrami Enerjji Teorisi) 18 2.5.3.2. arplma enerjisi hipotezi (Von-Mises Kriteri) 20 2.6 Anizotropik Malzemelerde Akma Teorileri 21 2.6.1. En Byk Gerilme Kriteri 22 2.6.2. En Byk ekil Deitirme Kriteri 23 2.6.3. Tsai Hill Teorisi 24 2.6.4. Tsai- Wu Tensr Teori 27 2.7. Krlma ve Akma teorilerinin karlatrlmas 29

  • III

    2.8. Anizotropik Malzemelerin Akmas veya Krlmas 31

    2.9. Akma Yzeyi ( Haigh-Westergard Gerileme Uzay) 32

    3. SONLU ELEMANLAR METODU 37

    4. CATIA PROGRAMI HAKKINDA 39

    5. ZOTROPK VE ORTOTROPK MALZEMENN GERLME ANALZ 42 5.1. Analiz sonular 44 5.1.1 elik Malzeme iin Analiz Sonular 45 5.1.1.1. entik merkezinin silindir merkezine uzaklnn (R) deiimine gre 45 5.1.1.2. Dairesel entik yarapnn (r) deiimine gre 50 5.1.2. Ortotropik Malzeme ile Yaplan Analiz Sonular 55 5.1.2.1. entik merkezinin silindir merkezine uzaklnn (R) deiimine gre 55 5.1.2.2. entik yarapnn (r) deiimine gre 60 5.1.3. Elde edilen analiz sonularnn genel deerlendirilmesi 64

    6.SONULAR 66

  • IV

    EKLLER LSTES

    ekil 2.1 Tek ve eksenli gerilme hali

    ekil 2.2 Gerilme - ekil deitirme diyagram ekil 2.3 eksenli gerilme ekil 2.4 ki eksenli gerilme

    ekil 2.5 Basnca maruz tpte akmann meydana gelmesi ekil 2.6 Emniyet Katsays ekil 2.7 ve tek eksenli gerilme iin Mohr Dairesi ekil 2.8 Akma snr

    ekil 2.9 Tresca kriteri altgeni ekil 2.10 eksenli gerilme iin Mohr dairesi ekil 2.11 boyutlu uzayda tresca kriteri ekil 2.12 Mohr dairesi zarf ekil 2.13 Coulomb kriteri altgeni ekil 2.14 Kum iin zarf dorusu ekil 2.15 Kil iin zarf dorusu ekil 2.16 Mohr dairelerin oluturduu zarf ekil 2.17 Zarf

    ekil 2.18 Zarf

    ekil 2.19 Zarf ekil 2.20 Zarf

    ekil 2.21 Zarf

    ekil 2.22 Zarf Band ekil 2.23 En byk ekil deitirme hipotezine gre dzlem gerilme haline ait snrlar ekil 2.24 Genel ekil deitirme hipotezine gre dzlem gerilme haline ait snrlar ekil 2.25 Enerji alan ekil 2.26 Malzeme ana ekseni (1) ile as yapan tek eksenli ykleme ekil 2.27 En byk gerilme kriteri ekil 2.28 Simetrik takviyeli anizotropik malzeme

    ekil 2.29 Takviye a deiimine gre gerilme deiimi ekil 2.30 Takviye a deiimine gre gerilme deeri ekil 2.31 Akma ve krlma iin deney dzenei ekil 2.32 Akma ve Krlma Kriterlerinin deney sonucuyla karlatrlmas ekil 2.33 Muhtemel krlma kriterleri

    ekil 2.34 Ahap veya fiber-glas malzeme rnei

  • V

    ekil 2.35 Kartezyen koordinatta gerilme ekil 2.36 Kutupsal koordinatta gerilme ekil 2.37 Gerilme vektr

    ekil 2.38 boyutlu uzayda Von-Mises ve Tresca kriteri ekil 5.1 Analizi yaplacak eklin teknik resmi ve snr artlar ekil 5.2 Catia V5 programnda eklin grn ve meshlenmi hali ekil 5.3 Gerilme deerlerinin alnd blge ekil 5.4 entik blgesi ekil 5.5 R = 50mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.6 R = 60mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.7 R = 70mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.8 R = 80mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.9 R = 90mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.10 R = 70mm, r = 3mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.11 R = 70mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.12 R = 70mm, r = 7mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.13 R = 70mm, r = 9mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.14 R = 70mm, r = 11mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.15 R = 50mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.16 R = 60mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.17 R = 70mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.18 R = 80mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.19 R = 90mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.20 R = 70mm, r = 3mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi. ekil 5.21 R = 70mm, r = 5mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.22 R = 70mm, r = 7mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.23 R = 70mm, r = 9mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.24 R = 70mm, r = 11mm olan geometrinin (Von-Mises (N/m2)) gerilme deiimi ekil 5.25 R mesafesinin deiimine bal olarak maksimum gerilme deerleri. ekil 5.26 Dairesel entik apnn (r) deiimine bal olarak maksimum gerilme deiimi.

  • VI

    TABLOLAR LSTES

    Tablo 5.1 elik ve ortotropik numunelerde kullanlan dm ve eleman saylar

  • VII

    SMGELER LSTES

    F= Kuvvet

    N=Newton

    m = metre

    mm = milimetre

    MPa = MegaPascal

    GPa = GigaPascal

    E = Malzeme elastisite modl G = Malzeme kayma modl

    =Poisson oran

    o= Elenik gerilme

    1, 2 , 3

    = Asal gerilmeler

    = Kayma gerilmesi

    r = Eleman zerindeki evresel dairesel boluun yarap R = evresel boluk merkezinin silindir merkezine uzakl

  • VIII

    ZET

    Yksek Lisans Tezi

    CATIA V5 PROGRAMI LE ZOTROPK VE ANZOTROPK MALZEMEDEN YAPILMI MAKNA ELEMANLARINDA GERLME ANALZ

    Avni DLL

    Frat niversitesi Fen Bilimleri Enstits

    Makine Mhendislii Anabilim Dal

    2006, Sayfa: 68

    Bu almada, gvdesinde dairesel kesitli evresel boluk bulunan ii bo silindir eklindeki bir makine elemannn, Catia V5 program kullanlarak bilgisayar ortamnda gerilme analizi yaplmtr.

    Birinci blmde, konuya giri yaplarak problem tantlmaktadr. kinci blmde krlma mekanii ve nc blmde de sonlu elemanlar hakknda genel bilgi verilmekte ve bu konuda yaplm almalar belirtilmektedir.

    Drdnc blmde, Catia V5 paket program hakknda genel bir bilgi verilmektedir. Beinci blmde ise, almann konusunu tekil eden makine elemannn geometrinin tanmlayan parametrelerin farkl deerleri iin gerilme analizi gerekletirilmitir.

    Yaplan almada, dairesel kesitli evresel boluun ap ile merkezsinin silindir eksenine olan uzakl deitirilerek gerilme dalmlar elde edilmekte, karlatrmalar yaplmakta ve ortaya kan farkllklar yorumlanmaktadr. Daire kesitli evresel boluun apnn ii bo silindirin et kalnlna oran bydke , maksimum gerilme deeri de bymektedir.

    Anahtar Kelimeler: Krlma Mekanii, Catia, Gerilme Analizi, Dairesel Kesitli evresel Boluk.

  • IX

    ABSTRACT Master Thesis

    STRESS ANALYSIS OF MACHINE ELEMENTS COMPOSED OF IZOTROPIC AND ANIZOTROPIC MATERIALS BY USING THE

    PROGRAMME CATIA V5

    Avni DLL

    Firat University

    Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanichal Engineering

    2006, Pages: 68

    In this study, stress analysis for a machine element in the form of circular hollow cylinder containing a circumferantial cavity with circular cross section is caried.

    In the first chapter, after a brief introduction, the problem under consideration is introduced. In the second and three chapter, general information is given on fracture mechanics and finite element method, and a literature survey is presented, respectively.

    In the fourth chapter, introductory general information is given on Catia V5 computer program. In the fifth chapter, stress analysis for he machine element which is

    the subject matter of this study is carried for several combinations of the parameters defining the geometry.

    The study obtains stres distrubutions for various values of the diameter of the circuferantial cavity and distance between its center and axis of the cylinder. Results are compared and variations are interpreted. Maximum stress increases as the ratio of the diameter of the circumferantial Cavit to the wall thickness of the hollow cylinder.

    Keywords: Fracture Mechanics, Catia V5, Stress Analysis, Circumfeerantial Cavity with Circular Cross Section.

  • - 1 -

    1. GR

    Bilgisayar teknolojileri gnmzde hzla ilerlemektedir. Bu ilerleme sonucu fiziksel ve matematiksel ifadeleri zmlemek daha hzl ve kolay hale gelmitir. Tasarm doru ve hzl bir ekilde yapmak ok nemlidir. Bu i hem retim maliyetini drecek hem de zamandan tasarruf salayacaktr.

    Sonlu elemanlar analizi ilk olarak 1960l yllardan itibaren niversitelerde ve aratrma blmlerince kullanlmaya balanld. Son zamanlarda sonlu elemanlar analizi, mhendislik birimleri tarafnda iyi bir tasarm gelitirme yntemi olarak k