• Sonuç bulunamadı

Köşe kaynağıyla birleştirilmiş düzlemsel yapıların kırılma mekaniği açısından duyarlılık analizi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Köşe kaynağıyla birleştirilmiş düzlemsel yapıların kırılma mekaniği açısından duyarlılık analizi"

Copied!
74
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

KÖùE KAYNAöIYLA BøRLEùTøRøLMøù

DÜZLEMSEL YAPILARIN KIRILMA MEKANøöø

AÇISINDAN DUYARLILIK ANALøZø

YÜKSEK LøSANS TEZø

Mak. Müh. ùaban KÜÇÜKGÜMRAH

Enstitü Anabilim Dalı : MAKøNA MÜHENDøSLøöø Enstitü Bilim Dalı : MAK. TAS. VE øMALAT Tez Danıúmanı : Yrd. Doç. Dr. Muhammet

CERøT

Temmuz 2010

(2)
(3)

øÇøNDEKøLER

ÖNSÖZ ... ii

øÇøNDEKøLER ... iii

SøMGELER VE KISALTMALAR LøSTESø ... vi

ùEKøLLER LøSTESø ... vii

TABLOLAR LøSTESø ... ix

ÖZET ... x

SUMMARY ... xi

BÖLÜM 1. GøRøù ... 1

1.1. Giriú ... 1

1.2.Literatür Taraması ... 3

BÖLÜM 2. KIRILMA MEKANøöø ... 8

2.1. Kırılma Mekani÷ine Giriú ... 8

2.2. Kırılma Mekani÷inin Geliúimi ... 9

2.2.1. Kırılma modları ... 10

2.2.2. Kırılma mekani÷i parametreleri ... 11

2.2.2.1. Gerilme úiddet faktörleri ... 12

2.3. Gerilme Yı÷ılması ... 13

2.4. Çatlak ølerleme Mekanizması ... 14

(4)

2.5.1. Sünek Kırılma ... 16

2.5.2. Gevrek Kırılma ... 18

BÖLÜM 3. SONLU ELEMANLAR YÖNTEMø VE ANSYS ... 20

BÖLÜM 4. KÖùE KAYNAöI øLE BøRLEùTøRøLMøù PLAKALARIN KIRILMA ANALøZø 22 4.1. Proplemin Tanımlanması ... 22

4.1.1. Çözümü bilinen örnek proplem ... 23

4.2. Modelin Oluúturulması ... 23

4.3. Analiz Tipinin Belirlenmesi ... 26

4.4. Birim Sisteminin Belirlenmesi ... 26

4.5. Eleman Tipinin Belirlenmesi ... 27

4.6. Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi ... 28

4.7. Geometrik Modelin Oluúturulması ... 29

4.7.1. Keypointlerin oluúturulmasi ... 30

4.7.2. Çizgilerin oluúturulmasi ... 32

4.7.3. Alanların oluúturulmasi ... 32

4.8. Elemanlara Ayırma (Meshing ) øúlemi ... 33

4.9. Sınır ùartları ve Yüklerin Uygulanması ... 36

4.9.1. Sınır úartlarinin uygulanmasi ... 36

4.9.2. Simetri seçimi ... 37

4.9.3. Kuvvetin uygulanmasi ... 38

4.10. Analizin Çözümünün Baúlatılması ... 40

4.11. Sonuçların øncelenmesi ... 40

4.12. Gerilme ùiddet Faktörünün (K) Hesaplanması ... 43

4.12.1 K için yörünge tanimlanmasi ... 43

4.12.2. K De÷erinin hesaplanmasi ... 45

BÖLÜM 5. ÇATLAK øLERLEME DOöRULTUSU ... 46

(5)

BÖLÜM 6.

SONUÇLAR ... 48

6.1. Yorumlar ... 59

KAYNAKLAR ... 61

ÖZGEÇMøù ... 63

(6)

SøMGELER VE KISALTMALAR LøSTESø

Kı :Gerilme ùiddet Faktörü Mode I Kıı : Gerilme ùiddet Faktörü Mode II Kııı : Gerilme úiddet Faktörü Mode III

 : Gerilme

Ȟ : Poisson oranı

E : Elastisite Modülü

LEKM : Lineer Elastik Kırılma Mekani÷i EPKM : Elastik Plastik Kırılma Mekani÷i GùF : Gerilme ùiddet Faktörü

Tx : Geçiú Sıcaklı÷ı

G : Enerji Boúalma Miktarı

Ȗ : Yüzey Enerjisi

U : Toplam Enerji

W : Dıú Kuvvetlerin Yaptı÷ı øú

Kc : Kırılma Toklu÷u

µ : Kayma Modulü

X : Üst Kaynak Kolu

L : Alt Kaynak Kolu

a : Kaynak A÷zı Uzunlu÷u

R : E÷rilik Yarıçapı

ș : Çatlak Yayılma Açısı

J : J integrali

(7)

ùEKøLLER LøSTESø

ùekil 2.1. Yapısal çatlak örne÷i ... 9

ùekil 2.2. Kuvvet altında oluúan üç farklı kırılma modu ... 11

ùekil 2.3. Basit Çekme Durumunda Çentikli Kısımlarda Oluúan Yı÷ılmaları ... 14

ùekil 2.4. Çatlak ucu ilerleme mekanizması ... 15

ùekil 2.5. Yorulma Çizgileri ... 16

ùekil 2.6. Sünek kırılmada hasar oluúumu ... 17

ùekil 4.1. Modelin bölgeleri ... 24

ùekil 4.2. Modelin boyutları ... 24

ùekil 4.3. Kaynak A÷zı Tanımlama ... 25

ùekil 4.4. Analiz Tipinin Belirlenmesi ... 26

ùekil 4.5. Birim Atama ... 27

ùekil 4.6. Eleman Tipinin Belirlenmesi ... 27

ùekil 4.7. Element Davranıúı Seçimi ... 28

ùekil 4.8. Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi ... 29

ùekil 4.9. KP, LINE, AREA numaralandırımı ... 30

ùekil 4.10. Keypoint Oluúturma ... 31

ùekil 4.11. Keypointlerin Çalıúma Düzlemine Yerleúimi ... 31

ùekil 4.12. Çizgilerin Oluúturulması ... 32

ùekil 4.13. Alanların Oluúturulması ... 33

ùekil 4.14. Çatlak Ucunun Yo÷unlaútırılması ... 34

ùekil 4.15. Alanların Mesh Büyüklü÷ü ... 35

ùekil 4.16. Mesh Komutu ... 35

ùekil 4.17. Meshlenecek Alanların Seçimi ... 35

ùekil 4.18. Meshleme iúlemi sonrası modelin görünümü ... 36

ùekil 4.19. . Çatlak Bölgesi Yo÷unlaútırılmıú ... 36

ùekil 4.20 Ankasre sınır úartı ... 36

ùekil 4.21 . Simetrik sınır úartı ... 36

ùekil 4.22 Sınır ùartlarının Uygulanması. Modelin Sabitlenmesi ... 37

(8)

ùekil 4.23. Sabitleme ve simetri alma iúlemlerinden sonra modelin son durumu .... 38

ùekil 4.24. Üst Parçada Çekme Oluúturma ... 39

ùekil 4.25. Çekme yükü de÷erinin girilmesi ... 39

ùekil 4.26. Analizin Çözümü ... 40

ùekil 4.27. Analiz Sonrası Uyarı ... 40

ùekil 4.28. Gerilme Tipi Gösterimi Seçimi ... 41

ùekil 4.29. Von Mises kuramına göre oluúan gerilmenin gösterimi ... 42

ùekil 4.30. Deformasyon Gösterimi Seçimi ... 42

ùekil 4.31. Oluúan Deformasyon ... 43

ùekil 4.32. Node Seçimi ... 44

ùekil 4.33. K de÷erine øsim Tanımlama ... 44

ùekil 4.34. Plane Strain Seçimi ... 45

ùekil 4.35. Çözüm Sonrası Bulunan K ( Gerilme ùiddet Faktörü )de÷erleri ... 45

ùekil 5.1. Çatlak baúlangıcı ... 47

ùekil 5.2. X/L=0.25 çatlak ilerlemesi ... 47

ùekil 5.3. X/L=1 çatlak ilerlemesi ... 47

ùekil 6.1 Kaynak üst kolu için KI de÷iúimi ... 49

ùekil 6.2. Kaynak üst kolu için KII de÷iúimi ... 49

ùekil 6.3 Kaynak alt kolu için KI de÷iúimi ... 50

ùekil 6.4. Kaynak alt kolu için KII de÷iúimi ... 50

ùekil 6.5. Simetrik içbükeylikte KI de÷iúimi ... 51

ùekil 6.6. . Simetrik dıúbükeylikte KI de÷iúimi ... 52

ùekil 6.7. Ankastre içbükeylikte KI de÷iúimi ... 53

ùekil 6.8 Ankastre dıúbükeylikte KI de÷iúimi ... 54

ùekil 6.9. Simetrik içbükeylikte KII de÷iúimi ... .55

ùekil 6.10 Simetrik dıúbükeylikte KII de÷iúimi ... 56

ùekil 6.11. . Ankastre içbükeylikte KII de÷iúimi ... 57

ùekil 6.12 Ankastre dıúbükeylikte KII de÷iúimi ... 58

(9)

TABLOLAR LøSTESø

Tablo 2.1. Kaynak A÷zı Tanımlama ... 26 Tablo 4.1. Oluúturulan keypointlere ait koordinatlar ... 30 Tablo 6.1.Ankastre ve Simetrik, alt ve üst kol uzunluk de÷iúimi ile Düz Tip Kaynak Formunda Analiz Sonucu Bulunan K de÷erleri ... 48 Tablo 6.2.Simetrik, Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KI de÷erleri ... 51 Tablo 6.3.Simetrik, Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KI de÷erleri ... 52 Tablo 6.4.Ankasre, Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KI de÷erleri ... 53 Tablo 6.5. Ankasre Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KI de÷erleri ... 54 Tablo 6.6.Simetrik, Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KII de÷erleri ... 55 Tablo 6.7.Simetri, Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KII de÷erleri ... 56 Tablo Tablo 6.8. Ankastre Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz

Sonucu Bulunan KII de÷erleri ... 57 Tablo 6.9. Ankasre Düz ve øç bükey Tip Kaynak Formu Üzerinden Analiz Sonucu

Bulunan KII de÷erleri ... 58

(10)

ÖZET

Anahtar kelimeler: Köúe Kayna÷ı, Kaynak A÷zı, Gerilme ùiddet Faktörü, Kırılma Mekani÷i, Çatlak ølerlemesi, Ansys, Kırılma Analizi, Sonlu Elemanlar Yöntemi.

Bu çalıúmamda, Eksenel çekme kuvvetine maruz köúe kayna÷ı ile birleútirilmiú düzlemsel yapıların sonlu elemanlar yöntemiyle gerilme ve deformasyon analizleri yapılmıútır. Benzer analizler kaynak a÷zı açılarak köúe kayna÷ı yapılmıú düzlemsel elemanlar için tekrarlanmıútır. Kaynak a÷zı açılmıú ve açılmamıú ba÷lantılardaki deformasyon ve gerilme davranıúları karúılaútırmalı olarak incelenmiú, bunlara ilave olarak, kalıntı gerilmeler göz önünde bulundurulmadan kısmi kaynak a÷zı açılmıú ve açılmamıú köúe kaynak ba÷lantılarındaki gerilme úiddet faktörlerinin de÷iúimi farklı kalınlık, geniúlik ve sınır úartları için belirlenmiútir. Çatlak oluúması muhtemel noktalara çatlak baúlatılarak ilerleme davranıúı belirlenmiútir. Analiz için sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıú ve ANSYS 12.0 programından yararlanılmıútır.

(11)

SENSITIVITY ANALYSIS OF A PLANAR STRUCTURES

JOINTED WITH FILLET WELD IN RESPECT TO FRACTURE

MECHANICS

SUMMARY

Key words: Fillet Weld, Stress Intensity Factor, Fracture Mechanics, Crack Progress,

Ansys Failure Analysis, Finite Element Method.

In this study, stress and deformation in planar structures, which attached with fillet weld, has analysed under axial tensile force with finite element method.

Similar analysis has performed for the planar structures, which were welded with weld bevel. Deformation and stress behavior for the weld connections with and without weld bevel were compared. In addition, the change of stress intensity factor was determined at filled weld connections with and without partial weld bevel, with different thickness, width and boundary conditions. Behavior of the crack progress was determined by manually crack formation at possible crack locations in the structure.Finite element method was used for analysis. ANSYS 12.0 program was used.

(12)

BÖLÜM 1. GøRøù

1.1. Giriú

Kaynak ba÷lantıları çözülemeyen ba÷lantı úekillerinden olup, günümüzde en yaygın olarak kullanılan ba÷lantı úeklidir. Kaynak yönteminin endüstriyel uygulamaları 19.

yüzyılın ikinci yarısında baúlamıútır.

Kaynak yöntemleri ve úekilleri geniú bir yelpazede de÷iúir. Genel olarak kaynak;

birleútirilecek elemanların birleúme bölgesinde ergiyerek birbirine karıúması ve böylece moleküllerin kohezyonla birbirine ba÷lanması olayıdır.

Kaynak edilecek malzemelerin birbirlerine göre pozisyonu kayna÷ın geometrisini belirlemektedir. Bu geometriyi uygulama zorlukları kaynak iúlemini konstrüktif olarak sınırlandırır. Çalıúma zorlu÷unun oldu÷u yerlerde, örne÷in girilemeyecek kadar dar yerlerde, dıú taraftan kayna÷ın yapılması gibi çözümlere gidilebilir. Çeúitli birleútirme úekillerinin temelini, alın kayna÷ı, tavan kayna÷ı ve köúe kayna÷ı oluúturur. Kaynak edilecek malzemelerde iyi bir nüfuziyet sa÷lanabilmesi için, malzemelere kaynak a÷zı açılması gerekmektedir. Kaynak a÷zı malzeme kalınlı÷ına ve kaynak yöntemine ba÷lı olarak farklılıklar gösterebilir. Kaynak a÷zı açılarak yüzeydeki oksit, karbür, nitrür ve kirlilik gibi olumsuz etkenler malzemelerden uzaklaútırılır. Böylece iç kısımlardaki temiz metal açı÷a çıkarılarak, kaynak ba÷lantısının dayanımı artırılmıú olur. Bu sayede, hem nüfuz eden yüzey arttırılır, hem de gerilme çizgilerinin daha geniú bir alandan geçmesi sa÷lanarak gerilme yı÷ılması azaltılmaya çalıúılır.

Kaynak bölgesi genelde kritik bir noktadır. Kaynaklı bir cisme yükleme yapıldı÷ında

(13)

yükler kaynak üzerinden iletilir. Gerilme çizgileri kaynak dikiúindeki en dar alandan sıklaúarak geçer. Mukavemet hesapları en dar kesite göre yapılır ve kesitin ani ya da keskin biçimde de÷iúti÷i yerlerde gerilme yı÷ılması gerçekleúir. Bu da bu bölgedeki gerilmelerin hesabını zorlaútırmaktadır.

Kaynak yapılan parçalarda meydana gelen artık gerilmeler, malzemelerin tam ve do÷ru bir úekilde imal edilmesini ve iúlenmesini engel olur. Ço÷u zaman önlem alınmadı÷ı takdirde malzemelerde çarpılmalar ve çatlamalar oluúur. Ayrıca, artık gerilmeler gevrek kırılmaya neden olur ve kaynak yapılan malzemenin direncini düúürür. Bu sebeple artık gerilmelerin büyüklü÷ü ve da÷ılımı en önemli faktörlerdendir.

Birçok araútırmacı, artık gerilmeleri önceden hesaplamak için analitik ve deneysel metotlar geliútirmiúlerdir. Bununla birlikte bilgisayar teknolojisindeki ve özellikle sonlu elemanlar yöntemindeki geliúmeler, kaynaklı yapılardaki artık gerilmelerin analizini kolaylaútırmıútır.

Makine parçaları, yanlıú tasarımlar, malzeme hataları, beklenmeyen yükler, üretim hataları ve di÷er karmaúık ve ço÷u zaman anlaúılamayan nedenlerden dolayı kırılabilir. Aynı hatanın tekrarı istenmiyorsa hasarın nedeninin anlaúılması oldukça önemlidir. Hemen hemen tüm mühendislik malzemeleri mikroskobik boyutlarda olsalar bile çatlak içerirler. Sistemin çalıúması sırasında bu çatlaklar ilerleyerek birbirleri ile birleúirler ve gözle görünür bir hal alırlar. Bu úartlar altında bu elemanın yapısal bütünlü÷ü için mühendis, çatlak veya çatlakların nasıl ve ne zaman daha da büyüyece÷ini, ilerleyebilece÷ini ve parçanın ne úekilde hasara u÷rayaca÷ını tahmin edebilmesi gerekir. Bu soruları cevaplamaya yardımcı olan teknoloji Kırılma Mekani÷idir.

Kırılma Mekani÷i özellikle son yıllarda kuramsal ve deneysel olarak üzerinde en çok çalıúılan mühendislik dallarından biri olmuútur.

Kırılma Mekani÷i aúa÷ıdaki temel soruların cevaplandırılmasına yardımcı olur.

- Çatlak ilerleyecek mi? Yada ne kadar ilerleyecek?

- Kritik çatlak uzunlu÷u nedir?

(14)

- Bir çatla÷ı ilerletmek için gerekli minimum enerji nedir?

- Verilen bir çatlak, kritik uzunlu÷a ne kadar zaman sonra ulaúır?

- Çatlak kararsız bir úekilde hızlı mı yoksa yavaú bir úekilde mi ilerleyecektir?

- Çatlak yavaú ve kararlı bir úekilde ilerleyecekse hangi hızda ilerler?

Kırıma Mekani÷i ile ilgili konularında yapılacak olan çalıúmalar sonucu kırılmanın insanlı÷a verdi÷i zarar azaltılabilir. Modern yapılar, üretim hatalarına karúı geçmiú dönemdekilere göre daha az toleranslıdırlar. Bu yüzden kullanılan dizayn iúleminde emniyet katsayısının önemi daha da belirgin olmaktadır. Ancak kullanılan yeni analitik metotlarla birlikte gerilmeler, öncesine kıyasla daha do÷ru bir úekilde hesaplanabilmektedir. Bunun sonucu olarak tasarımcılar de÷iúik kodlarda belirtilen emniyet katsayısı de÷erine yaklaúmaktadırlar. Öte yandan úu gerçekte bilinmektedir ki dıú kuvvetlerin, malzeme özelliklerinin veya yapının özelliklerinin matematiksel olarak tespiti tam olarak yapılamamaktadır. Bunun sonucu olarak yapısal hasarlar ortaya çıkmaktadır. Bu hasarlar iki önemli konuyu ön plana çıkarmaktadır, emniyet ve ekonomiklik. Emniyet problemi, ekipman kullanıcısını riske atmaktadır.

Ekonomik problemler ise ekipmanın ömrünü ve ürün maliyetini olumsuz yönde etkilemektedir. Emniyet problemleri oldukça tehlikeli olabilir. Bir parçanın hasarı ürünün tümünü tahrip edebilir ve kullanıcısının hayatını tehlikeye sokabilir. Bir türbin kanadının hasarı, bir milin veya fren sisteminin hasarı sistemin kontrolünü etkiler. Bu hasarlar önceden bir uyarı olmaksızın aniden ortaya çıkabilir. Ekonomik problemler ise yavaú yavaú ortaya çıkarlar. Bir parçanın herhangi bir yerinde çatlama ortaya çıkabilir. Parça de÷iútirilir ve sonra aynı parçanın baúka bir yerinde veya baúka parçalarda hasar oluúabilir. Bu olaylar meydana geldikçe bakım ve onarım maliyetleri üstel olarak artar. Kırılma Mekani÷i, çatlak veya boúluk içerebilen mühendislik yapılarının emniyetli bir úekilde çalıúmalarını sa÷layan bir bilim dalıdır.

ønsan hayatını güvence altına almanın yanı sıra önemli finansal kazanımları da beraberinde getirir. Kırılma kontrolü, çatlak de÷erlendirilmesi, kontrol, bakım ve onarım stratejilerini de içeren mevcut en iyi yöntemler uygulandı÷ında, kırılmanın insano÷lu için istenmeyen zararları azaltılabilir. [1,2,3,4,7]

(15)

1.2. Literatür Taraması

Bu bölümde, kırılma mekani÷i ve sonlu elemanlar yöntemi ile ilgili olarak yapılan çalıúmalar incelenmiútir. Kırılma mekani÷i konusunda yapılan çalıúmalarda, kırılma toklu÷u deneyleri yapılmıú, çeúitli kırılma modelleri oluúturulmuú ve malzemelerin kırılma dayanımına etkileri araútırılmıútır.

Teng ve arkadaúları 2001 yılında T köúe kaynaklarında meydana gelen artık gerilme ve distorsiyonların sonlu elemanlar yöntemi ile analizini araútırmıúlardır. T köúe dolgu kaynaklarındaki termo mekanik davranıúların analizi ile artık gerilmelerin ve açısal distorsiyonların hesabı sonlu elemanlar yöntemi ile bulunarak, termo elasto- plastik analizini açıklamıúlardır. Ayrıca bu çalıúmada T köúe dolgu kaynaklarında zamanla kaynak yerinin besleme de÷iúimini simüle ederek, elemanın do÷ma ve ölmesi tekni÷ini ( Birth and Death ) açıklamaktadır. Bundan baúka, parça kalınlı÷ının, kaynak nüfuziyet derinli÷inin ve kaynakta kısıtlama durumlarının artık gerilme ve distorsiyonlar üzerindeki etkileri de tartıúılmıútır. Bu çalıúmanın neticesinde, enine artık gerilmelerde kaynak dikiúine yakın bölgelerde yüksek çeki gerilmelerinin oluútu÷u ve bu bölgeden uzaklaútıkça gerilme de÷erlerinin sıfıra kadar düútü÷ü tespit edilmiútir. Boyuna artık gerilmelerde ise, kaynak dikiúi yakınlarında yüksek çeki gerilmeleri mevcutken, kaynak dikiúinden uzak bölgelerde bası gerilmelerinin oluútu÷u görülmüútür. Parça kalınlı÷ı boyunca sıcaklık da÷ılımı, açısal distorsiyonlara neden olurken, flanúı yukarı do÷ru e÷mektedir. Flanú kalınlı÷ını arttırmanın, kaynak dikiúindeki çeki artık gerilme de÷erlerini arttırdı÷ı gözlemlenmiútir. Nüfuziyet derinli÷inin veya ısı girdisi de÷erini arttırmak, kaynak dikiúine yakın bölgelerdeki çeki artık gerilmelerin de÷erini düúürdü÷ünü göstermiúlerdir.

Ning-Xu M.A. ve arkadaúları tarafından 1995 yılında yapılan bir çalıúmada T profildeki iç köúe kayna÷ında meydana gelen artık gerilmeler sonlu elemanlar analizi yardımıyla hesaplanmıútır. Bu çalıúmada tek paso ve çok pasolu iç köúe kaynaklı birleútirmelerdeki artık gerilmelerin da÷ılımı tek paso ve çok paso ile oluúturulan kaynaklar aracılı÷ı ile incelenmiútir. Çıkan analiz sonuçları, iç köúe kaynak dikiúine bitiúik bölgelerde büyük enine çeki artık gerilmelerin oldu÷unu göstermiútir. Çok

(16)

pasolu analizde, tek pasolu analize göre daha büyük artık çeki gerilmeleri oldu÷u saptanmıútır.

Ferhan FIÇICI, tezinde köúe kayna÷ının üç boyutlu kırılma analizini yapmıútır.

Çalıúmanın amacı, köúe kaynaklarında üç boyutlu yüzey çatlak problemlerinin modellenmesidir. Kaynak malzemesinin, sac metaller ile aynı malzeme özelliklerine sahip oldu÷u varsayılmıútır. Yüzey çatla÷ının iki bölgede oldu÷u düúünülmüútür, biri kaynak kökündedir, di÷eri kaynak ucundadır. Yüzey çatla÷ının yarı eliptik çatlak yüzü görüntüsüne sahip oldu÷u varsayılmıútır. Yüzey çatla÷ı problemi, mekanik yükleme altında øncelenmiútir. Modeller üç boyutlu sonlu elemanlar ile oluúturulmuútur. Çalıúmanın temel sonucu, çekmeye ve e÷meye maruz kalmıú test numunesi için çatlak yüzü çevresinde gerilme úiddeti faktörlerinin hesaplanmasıdır.

Melih DOöAN, Tezinde Paslanmaz Çeliklerin Köúe kaynaklı Birleútirmelerinde Gerilme analizlerini incelemiú. Konstrüktif tasarımlarda köúe kaynakları karúımıza sıkça çıkar. Bu çalıúmada köúe kayna÷a gelen gerilmenin analizinin yapılması amaçlanmıútır. Köúe kayna÷ının türevi olan ve T kayna÷ı olarak bilinen kaynaklı ba÷lantı da incelenmiútir. Tasarımlar sonucu modellere açılan kaynak a÷zının gerilmeleri nasıl etkiledi÷i irdelenmiú ve ideal duruma dair yaklaúım yapılması amaçlanmıútır. Deneysel malzeme olarak martenzitik paslanmaz çelik numuneler tercih edilmiútir. Analiz için Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılmıú ve ANSYS Programından yararlanılmıútır. Sonuçlar grafiklerle gösterilmiú ve kritik durumlar belirtilmiútir.

Prof. Dr. Nihat TEKøN ve Prof. Nurullah GÜLTEKøN, Kaynak Teknolojisi kitabında, Öngörülen bir ömür süresince, kaynaklı birleútirmeyle imal edilmiú bir kabın veya basınç taúıyan kısımlarının, zarar görmeden ve emniyetli bir úekilde, taúıyabilece÷i de÷iúken ve tekrarlanan basınç zorlamaları ve buradan do÷an gerilmeler çok çeúitli faktörlere ba÷ımlıdır. Bunlar: Tasarım parametreleri, ømalat Teknikleri, Malzemeye ait özellikler, Yüzey pürüzlülü÷ü, Cidar kalınlıkları ve øúletme sıcaklıklarıdır.

Yukarıda belirtilen faktörler ıúı÷ında, kaynaklı birleútirmeyle imal edilmiú, tekrarlanan ve de÷iúken basınçla zorlanan kaplarda, emniyetli ve zarar görmeden

(17)

çalıúılabilecek belli bir ömür, belli bir gerilme de÷erinin aúılmaması halinde gerçekleúebilir.

Ercan ARICAN, Tezinde bir gaz türbinli motorun titanyum alaúımlı malzemeden imal edilmesi öngörülen fan diskinin bilgisayar ortamında modellenerek yapısında oluúması muhtemel yorulma kaynaklı kritik çatlakların ilerleme analizi yapılmıútır.

Unigraphics çizim programı kullanılarak bilgisayar ortamında model oluúturulmuú, oluúturulan bu model önce ANSYS programına aktarılarak, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapısal gerilme analizi yapılmıútır. Bu ba÷lamda yapılan yapısal

analizlerin sonuçları, yapı üzerindeki gerilme ve yer de÷iútirme da÷ılımları biçiminde gösterilmiútir. Çatlak ilerleme ve ömür hesapları yapılmıútır.

Dong (2001) kaynak yöntemiyle birleútirilmiú parçalarda yapısal gerilme tanımlarını ve formülasyonlarını incelemiútir. Bu formülasyonların yorulma analizine sayısal uygulamasını yapmıútır. De÷iúik tipte kaynaklı birleútirmeleri sonlu elemanlar yöntemi ile analiz etmiútir.

Meriç ve Okur (2000) rutil elektrotla birleútirilmiú C22 çelik malzemesinin kaynak bölgesinin toklu÷unu incelemiúler ve uygunsuzluk (mismatch) faktörünü belirlemek amacıyla çalıúma yapmıúlardır. Çalıúmalarında farklı çekme dayanımına sahip üç ayrı rutil elektrotla kaynak edilmiú C22 çelik sacdan alınan numuneleri incelemiúlerdir. Malzemelerde yorulma sonucu oluúturulan çatlaklardan hareketle kaynak bölgelerinin direngenliklerini incelemiúlerdir. Kaynak metali ve ısının tesiri altında bölgenin mekanik özelliklerini deneysel olarak ve sonlu elemanlar yöntemiyle analiz etmiúlerdir, esas metal ile kaynak metali arasındaki uyumsuzlu÷u incelemiúlerdir.

Minguez ve Vogvell (2003) açık ve kapalı formda kaynakla birleútirilmiú malzemelerde meydana gelen gerilme da÷ılımlarını sonlu elemanlar yöntemiyle ve klasik hesap yöntemiyle incelemiúler, bu iki farklı tip ba÷lantının karúılaútırmasını yapmıúlardır. Kaynak bölgesinde meydana gelen kesme gerilmelerini incelemiúlerdir.

Kapalı kaynak formlu yapının daha mukavemetli oldu÷u sonucuna varmıúlardır.

(18)

Kapalı kaynak formunun kesme gerilmesini açık kaynaklı forma oranla yarı yarıya düúürdü÷ünü tespit etmiúlerdir.

Avustralya Adelaide Üniversitesinde Nguyen ve Wahab tarafından yapılan bir çalıúmada da, kaynak geometrisinin ve artık gerilmelerin kombine yüklemeye maruz kaynaklı birleútirmelerin yorulma dayanımlarına etkileri araútırılmıútır. Kaynak a÷ız açısı, kaynak a÷ız mesafesi, parça kalınlı÷ı gibi kaynak özellikleri ile artık gerilmelerin alın kayna÷ı ile birleútirilmiú kaynaklı parçanın gerilme ve e÷ilme yükleri altındaki davranıúı sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiútir.

Nümerik model ile elde edilen sonuçlar, deneysel çalıúmalar neticesi ile elde edilen bilgilerle karúılaútırılmıú ve nümerik model do÷rulanmıútır. Çalıúmanın sonucunda, alın kayna÷ı ile birleútirilen malzemenin yorulma ömrü ve yorulma dayanımını arttırmak amacıyla, kaynak a÷ız açısını kaynak kökünde azaltma ya da tamamen ortadan kaldırmanın gereklili÷i tespit edilmiútir [5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13]

(19)

BÖLÜM 2. KIRILMA MEKANøöø

2.1.Kırılma Mekani÷ine Giriú

Kırılmayla ilgili bir problemin ilk baúarılı analizi 1920 yılında Griffith tarafından camlardaki gevrek çatlakların ilerleyiúinin izlenmesiyle gerçekleútirilmiútir. Griffith, sistemin toplam enerjisindeki azalmasıyla önceden var olan bir çatla÷ın ilerlemeye baúlayaca÷ını formüle etmiútir. Griffith basit bir enerji dengesi öngörmüútür; gerilme altındaki bir sistemde çatlak ilerledikçe elastik germe enerjisinde bir azalma olur ki bu enerji de yeni çatlak yüzeylerinin oluúması için gerekli enerjidir. Bu teori, gevrek katılarda teorik mukavemetin tahminine yaradı÷ı gibi kırılma mukavemetiyle hata boyutu arasındaki iliúkiyi de verir. Griffith yaklaúımı, 1944 yılında Zener ve Hollomon tarafından metalik malzemelerin gevrek kırılmasına da uygulanmıútır.

Bundan hemen sonra Irwin, Griffith tipi enerji dengesinin, depo edilen úekil de÷iútirme (germe) enerjisi ile yüzey enerjisi artı plastik deformasyon sırasında yapılan iú arasında olması gerekti÷ini irdelemiútir. Irwin aynı zamanda sünek malzemelerde yeni çatlak yüzeylerinin oluúması için gerekli enerjinin, plastik deformasyon sırasında yapılan iú yanında genellikle önemsiz derecede oldu÷unu savunmuútur. Böylece G diye bir malzeme özelli÷i tanımlamıútır. G, birim kalınlık baúına çatlak uzunlu÷undaki birim artıú için depolanan toplam enerjidir. G, enerji yayınım hızı veya çatlak itici gücü olarak da adlandırılır.

1950’lerin ortalarında Irwin, kırılma mekani÷inde yeni bir çı÷ır açmıútır ve úunu söylemiútir, “Enerji yaklaúımı, gerilme yo÷unlu÷u yaklaúımıyla eúde÷erdir”. Buna göre, çatlak ucunda kritik bir gerilme da÷ılımına eriúildi÷inde kırılma oluúur.

Böylece kritik gerilme yo÷unlu÷u Kc veya enerji terimleriyle Gc kritik de÷eri, bir malzeme özelli÷idir.

(20)

G ve K ’ nın eúde÷erli÷i, Lineer Elastik Kırılma Mekani÷inin (LEKM) geliúmesine temel oluúturmuútur. Çünkü bir çatlak ucunun etrafındaki ve yakınındaki gerilme da÷ılımı durumu her zaman (tüm malzemeler için) aynıdır. Dolayısıyla, belirli standart numunelerle Kc’yi belirlemek için yapılan deneyler sonucunda, gerçek yapılarda ve belirli úartlar altında malzemede hangi hatalara izin verilebilece÷i saptanabilir. Ayrıca, gerilme yo÷unlu÷u yaklaúımıyla yapılan deneyler sonucunda malzemelerin yorulma çatlak ilerleyiúi veya gerilmeli korozyon çatlaması gibi kritik altı çatlamaya olan hassasiyetleri de bir dereceye kadar tahmin edilebilir.

LEKM, çatlak ucunda sınırlı plastik deformasyonun oldu÷u durumlarda geçerli oldu÷undan, çatlak ucunda önemli ölçüde plastik deformasyon söz konusu oldu÷unda Elastik-Plastik Kırılma Mekani÷i (EPKM) devreye girer. EPKM de, 1961 yılında Wells’ in çatlak açılması (COD) üzerine yaptı÷ı çalıúmalarla baúlar.

2.2. Kırılma Mekani÷inin Geliúimi

Malzemelerin gerilme altında iki veya daha fazla parçaya ayrılması olayına “kırılma”

denir. Kırılmanın karakteri malzemeden malzemeye de÷iúir ve uygulanan gerilmeye, sıcaklı÷a ve deformasyon hızına ba÷lıdır. Kırılma Mekanizması genel olarak üç aúamadan oluúur. Birinci aúama çatlak oluúması, ikinci aúama ise oluúan çatla÷ın ilerlemesi ve üçüncüsü ise parçanın kırılmasıdır. Kırılma, genellikle yapısında ùekil 1.1’deki gibi bir çatlak ya da çentik bulunduran parçaya, sürekli ve tekrar eden yüklemeler sonucunda oluúur. Kırılma ayrıca çok nadir de olsa hasarsız malzeme üzerinde öngörülmeyen aúırı yük durumlarında da oluúabilmektedir.

ùekil 2.1. Yapısal çatlak örne÷i

(21)

Yapı tasarımı anlayıúları geleneksel olarak bir komponentin tasarımı için malzeme mukavemeti yaklaúımını kullanır. Bu yaklaúım çatlakların varlı÷ına ba÷lı olarak yükselmiú gerilme düzeylerini öngöremez. Böyle gerilmelerin varlı÷ı yapıyı yıkıcı bir hataya götürebilir.

Kırılma Mekani÷i bir yapıdaki çatlak ve hataların sebebine açıklama getirir. Kırılma Mekani÷i yaklaúımı yapı tasarımında hata boyutunu(flaw size) önemli bir de÷iúken kabul eder ve uygun malzeme parametresi olarak malzeme mukavemeti yerine kırılma toklu÷u seçilir.

Kırılma analizi genellikle enerji kriteri veya gerilme-úiddet faktörü kriteriyle uygulanır. Enerji kriteri kullanıldı÷ında, çatla÷ın birim ilerlemesi için gerekli enerji(enerji RELEASE miktarı) kırılma toklu÷unu karakterize eder. Gerilme-úiddet faktörü kriteri kullanıldı÷ında, gerilme genli÷inin kritik de÷eri ve deformasyon bölgeleri kırılma toklu÷unu karakterize eder. Belli koúullar altında iki kriter eúde÷erdir.

Kırılma ile ilgili tanıtıcı ek baúlıklar:

- Kırılma Modları

- Kırılma Mekani÷i Parametreleri - Gerilme Yı÷ılması

- Çatlak ølerleme Mekanizması

2.2.1. Kırılma modlari

Malzemelerde yükleme durumuna ba÷lı olarak malzemedeki mevcut çatlaklar üç úekilde ilerleyebilir.(ùekil 2.2)

Mod I – Açma veya Çekme Modu (Açılma modu)

Mod II – Kesme veya Kayma Modu (düzlem içi kayma modu) Mod III– Yırtma veya Düzlem Dıúı Mod (düzlem dıúı kayma modu)

Bu kırılmalarda mod I ile ilgili gerilme úiddeti faktörüne KI , mod II olana KII, mod III ile ilgili olana KIIIdenir.

(22)

Mod I (Açılma) Mod II (Kayma) Mod III (Yırtılma)

ùekil 2.2 Kuvvet altında oluúan üç farklı kırılma modu.

Çatlak ilerlemesi, yükleme durumuna ba÷lı olarak, bu modların sadece birisiyle verilen türde olabilece÷i gibi farklı modların bir birleúimi úeklinde de ortaya çıkabilir. Bunların mod I, çekme altında oluútu÷undan teknik olarak en önemlidir.

Çünkü bu tür çatlak ilerlemesi en sık rastlanan ve en fazla hasara neden olan çatlak ilerleme modudur. Bu üç tür çatlak modu ile ilgili matematiksel ba÷ıntılar ve mekanik inceleme mümkün olmakla beraber bundan böyle aksi belirtilmedi÷i sürece sadece mod I türü çatlak ilerlemesi söz konusu olacaktır.

2.2.2. Kırılma mekani÷i parametreleri

Tipik kırılma parametreleri hem enerji-salma miktarı veya gerilme genli÷i, hem de çatlak ucunun önündeki deformasyon bölgelerini tanımlar.

Aúa÷ıdaki parametreler kırılma mekani÷i analizinde yaygın kullanılır:

Gerilme-ùiddet Faktörü Enerji-Salma Miktarı J-øntegrali

Gerilme úiddet faktörleri ve enerji-salma miktarları lineer elastik kırılma mekani÷iyle sınırlıdır. J-integraliyse lineer elastik ve non-lineer elastik-plastik malzemelerin ikisine de uygulanabilirdir.

(23)

2.2.2.1. Gerilme úiddet faktörleri

ùu önemli nokta vurgulanmalıdır ki K’nın de÷eri , gerilme gibi herhangi bir fiziksel parametreyi ifade etmeyip, çatlak ucundaki gerilme durumunu belirtmektedir.øúte bu noktada Kırılma Mekani÷i, alıúılagelmiú gerilme analizinden farklılık göstermektedir. Klasik gerilme analizinde gerilme úiddeti faktörü olarak da bilinen K’nın de÷eri ise farklı geometriler için ve yükleme durumları için literatürde mevcuttur.

Mod I durumunda KI için genel ifade

     (2.1)

úeklinde verilir.

Griffith yaptı÷ı açıklamalarda çatlak ucundaki gerilmelerin  ile orantılı olarak de÷iúti÷i gözlemlendi. Burada  çatla÷ın yarı uzunlu÷udur. Böylece en genel hali ile;

   (2.2)

ba÷ıntısı yazılabilir. Burada;

Y : Parçanın geometrisine ba÷lı sabit bir katsayı,

 : Parçaya uygulanan gerilme,

 : Çatlak uzunlu÷u, K : Geilme úiddeti faktörü,

olarak verilir. Böylece K de÷eri, çatlak ucundaki gerilme úiddeti ile uygulanan gerilme ve elemanın geometrisi arasındaki ba÷ıntıyı verir. Burada Y geometrik faktör,  merkezi çatlak durumunda yarı çatlak boyu; kenar çatla÷ı durumunda ise tam çatlak uzunlu÷udur.  de÷erine gerilme úiddeti faktörü denir.

(24)

Gerilme úiddeti faktörünün (KI) bilinmesi durumunda çatlak ucundaki tüm gerilme ve genlemelerin (birim uzama) büyüklü÷ü tespit edilebilir. Bu gerilme ve genlemeler belirli bir kritik de÷ere ulaútı÷ında çatlak ilerler. Böylece KI de÷eri belli bir kritik de÷ere ulaútı÷ında çatlak ilerler.øúte gerilme úiddeti faktörünün bu kritik de÷erine Kritik Gerilme ùiddeti Faktörü denir. Kırılma toklu÷u olarakta bilinen bu büyüklü÷ün birimi MNm-3/2 olarak bulunur ve KIC ile gösterilir.Bu de÷er tıpkı sertlik, akma gerilmesi veya elastik modülde oldu÷u gibi bir malzeme parametresidir.

Mod II hali için oluúan elastik gerilme alanı Kıı úu ba÷ıntı ile verilir.

     2.3)

ba÷ıntısı ile verilir.

Mod III hali için oluúan elastik gerilme alanı Kııı úu ba÷ıntı ile verilir.

     (2.4)

ba÷ıntısı ile verilir.

2.3.Gerilme Yı÷ılması

Kuvvet etkisi kalan elemanlarda gerek iç kısımlarda gerekse kenarlarında bir süreksizlik bulunabilir. Bazı durumlarda da bu elemanların kesitlerinde yavaú veya ani bir kesit de÷iúimi olabilir. Bu gibi elemanlarda oluúacak gerilmelerin üniform olmadı÷ı görülür. Parçaların imalatı sırasında oluúabilecek boúluk, çatlak ve di÷er birikintiler ile meydana gelmiú çok küçük boúluklarda gerilme üniform olarak da÷ılmayabilir. Bazı hallerde oluúacak gerilmeler , ortalama gerilmeler (F/A) ‘ dan çok farklı olacaktır.Bazı bölgelerde gerilmeler maksimum de÷erine ulaúırlar.øúte gerilmelerin ortalama de÷erlerinden ayrılarak bazı bölgelerde maksimum de÷erine eriúmesine gerilme yı÷ılması denir ve bu çentik etkisi diye de adlandırılır.(ùekil 2.3)

(25)

ùekil 2.3. Basit Çekme Durumunda Çentikli Kısımlarda Oluúan Yı÷ılmaları

2.4. Çatlak ølerleme Mekanizması

Düúük servis yüklerinde dahi çatlak ucu civarında malzemede gerilme yı÷ılmasından kaynaklı plastik deformasyon olacaktır. Plastik deformasyon çatlak ucunda oluúan kayma gerilmeleri sonucunda oluúur. Devam eden kayma gerilmeleri sonucunda küt bir çatlak ucu meydana gelir. Yüklemenin kaldırılması sırasında bu uç tekrar keskin bir hal alır. Normal mekanizma ilerlemesinde aslında yükün kaldırılması ilerleyen ǻa çatlak boyunun geri kapanmasına neden olacaktır. Fakat kayan düzlemler sonucu açılan malzeme yüzeyi oksitlenme sonucu geri kapanamamakta ve çatlak ilerlemektedir. Di÷er yükleme çevrimlerinde bu süreç tekrar etmekte ve çatlak ilerlemektedir (ùekil 2.4).

(26)

ùekil 2.4 Çatlak ucu ilerleme mekanizması

Çatlak ucunun tekrar eden kütleúip keskinleúme süreci sonucu oluúan izler çatla÷ın büyütme oranı yüksek bir elektron mikroskobunda gözlenmesine olanak tanır. Bu izlere yorulma çizgileri (fatigue striations) denir (ùekil 2.5)

(27)

ùekil 2.5 Yorulma Çizgileri

Gerilme korozyonu sonucu çatlak ilerlemesi de yavaú ilerleyen bir süreçtir. Çatlak uç bölgesinde korozif etki sonucu genellikle tane sınırları boyunca ilerler. Bu etki yüksek gerilme ve devam eden atomik düzensizlikler sonucu oluúur. Sürünme çatlaklarının genel mekanizması ise, atomik boúlukların difüzyonu ve kümeleúen bu boúlukların malzeme içerisinde bir delik haline gelerek çatlak ucuyla birleúmesi úeklinde olur.

2.5.Kırılma Türleri

Malzemenin yükleme sonucu kırılması ikiye ayrılarak incelenebilir. Bunlar úekil de÷iúimin oldukça belirgin oldu÷u sünek kırılma ve úekil de÷iúimin oldukça sınırlı oldu÷u gevrek kırılma veya ayrılma kırılma olmak üzere iki ana grupta toplanabilir.

2.5.1.Sünek kırılma

Genel anlamda gevrek kırılmanın tersidir. Sünek kırılmada çatlak etrafında büyük oranda deformasyonlar be buna ba÷lı olarak ta gözlemlenebilir ölçüde çatlak ucu

(28)

körleúme meydana gelir. Genellikte çatla÷ın oluúması ve ilerlemesi için büyük enerjiler gerekli olup "sünek malzeme" den ziyade sünek davranıú söz konusu olur.

ùekil 2.6. Sünek kırılmada hasar oluúumu, (a) Bel verme, (b) Boúluk oluúumu, (c) Çatlak baúlatmak üzere boúluk birleúmesi, (d) Çatlak ilerlemesi, (e) Kırılma

Sünek kırılmada büyük oranda plastik deformasyonun yanında önemli miktarlarda enerji absorbsiyonu da gerçekleúir. Bu özelliklere ba÷lı olarak sünek kırılmada;

- Çatlak ilerlemesi yavaú olur

- Çatlak ilerlemesi kararlı olur, bazı durumlarda çatla÷ın ilerlemesi için daha fazla gerilmeye ihtiyaç duyulur,

Sünek kırılmanın gerçekleúme aúamaları ùekil 2.6.’den görülebilece÷i gibi;

a) Baúlangıç boyun vermesi b) Boúluk oluúumu,

c) Boúlukların çatla÷ı oluúturması, d) Çatlak ilerlemesi

e) Son kayma

Son kayma olayı, kayma gerilmesinin maksimum oldu÷u 45°'lik düzlemde oluúur.

(29)

2.5.2. Gevrek kırılma

Gevrek kırılma, keskin bir çatla÷ın ilerleyerek bir malzemeyi çatlak ucunda oluúan küçük lokal deformasyonlarla kırması olarak tanımlanabilir. Bu ise genelde sünek kırılmaya göre daha düúük tokluk de÷erlerinde ortaya çıkar. Ancak inorganik bir cam ve yüksek mukavemetli bir çelik gevrek kırılarak hasara u÷ramakla birlikte biri di÷erine göre çok daha toktur. Genel olarak bir "gevrek malzeme" tanımı yapmadan ziyade her bir malzemenin uygun úartlar yerine geldi÷inde gevrek bir davranıú gösterebilece÷i esas alınmalıdır.

Gevrek kırılma parçada herhangi bir plastik deformasyon meydana getirmez ve hasar düúük enerji absorbsiyonu sonucu ortaya çıkar. Böylece gevrek kırılma;

- Çatlak ilerlemesi bir kerede ve hızlı gerçekleúir,

- Kuvvete dik yönde ilerleyen çatlak sonucu oldukça düz bir kırılma yüzeyi ortaya çıkar.

Malzemelerde ortaya çıkan gevrek kırılma aúa÷ıdaki nedenlerin bir veya birkaçının bir araya gerilmesi sonucu oluúur.

- Üç boyutlu gerilme hali - Yüksek genleme hızlan - Düúük sıcaklıklar

Gevrek kırılma uygulanan gerilmeye dik do÷rultuda gerçekleúir ve büyük ölçüde düz ve pürüzsüz bir çatlak yüzeyi meydana getirir.

Bu tezin inceleme alanı ise çatlak ilerlemesi sonucunda oluúan kırılmadır. Kırılma mekani÷i bu tür problemlere iki türlü yaklaúım öngörmektedir. Bunlar;

(30)

1. Griffith Enerji Dengesi 2. Irwin Teoremi

dir. Kırılma mekani÷i problemlerinin çözümlerinde de kullanmakta oldu÷umuz "K"

(gerilme úiddeti katsayısı) Irwin'in çatlak ucu için türetti÷i bir ifadedir. Bu katsayı malzemedeki çatlak boyuna ve malzemenin yükleme úartlarına ba÷lıdır.

Çatlak ilerleme hızı, çatlak ucundaki lokal çekme gerilmelerine ba÷lıdır. Çekme gerilmesinin kritik de÷erleri aúması ile çatlak ilerlemesi hızlanarak kırılmaya yol açar. Kırılmaya yol açan bu kritik gerilme de÷eri malzemenin kırılma toklu÷u de÷erini verir.

Kırılma toklu÷u, malzemenin kırılmaya direnç gösterebilme kabiliyetidir. Herhangi bir yapıda yükleme úartlarına göre dengeli bir gerilme da÷ılımının söz konusu olması için, malzemenin yapısal özelliklerinden akma gerilmesi ve kırılma toklu÷u ters orantılı olarak optimize edilmelidir. Böylece yüksek akma gerilmesine ve düúük kırılma toklu÷una sahip malzemeler yada yüksek kırılma toklu÷una ve düúük akma gerilmesine sahip malzemeler yapılar için uygun seçim olacaktır. [1,2,3,4,7]

(31)

BÖLÜM 3. SONLU ELEMANLAR YÖNTEMø VE ANSYS

ANSYS paket programı ile statik, dinamik, lineer, non-lineer, termal ve magnetik gibi çok geniú spektrumlu modelleme ve analiz yapılabilmektedir. Program genel olarak ön iúlemci, çözüm ve son iúlemci olmak üzere üç kısımdan oluúur. Modelin oluúturulması ve sınır úartları ön iúlemci kısmında oluúturulur. Çözüm kısmında;

problemin çözümü gerçekleútirilir. Son iúlemci kısmında ise elde edilen sonuçlar de÷erlendirilir.

ANSYS gibi ticari amaç için hazırlanmıú yazılımların en önemli özelli÷i; probleme yönelik özel eleman içeriyor olmasıdır. Böylece bu tür elemanlar kullanılarak yapılan modellemeler gerçek úartlara daha yakın olmakta ve daha gerçekçi sonuçlar vermektedir.

ANSYS sonlu elemanlar programında analizi yapılacak parça aúa÷ıdaki iúlem basamakları uygulanarak analizi yapılır;

- Bütün (dü÷üm noktaları ile) parçalara bölünür,

- Her elemanın fiziksel özelliklerine göre davranıúları tanımlanır,

- Bütün, denklemlerin yaklaúım sistemlerine göre, elemanlar dü÷üm noktalarından birbiriyle ba÷lanır,

Oluúturulan denklem, bilinen de÷erlere ba÷lı olarak bilinmeyen de÷erler için çözülür, istenen özelliklerin simülasyonu yapılır. Sonlu elemanlar yöntemi fizik ve mühendislikte karúılaúılan birçok problemin çözümünde kullanılan en yaygın ve etkin sayısal yöntemlerden biridir. Sonlu elemanlar metodu matematikçilerden ziyade daha çok mühendisler tarafından geliútirilmiútir. Metot ilk olarak gerilme analizi problemlerine uygulanmıútır. Tüm bu uygulamalarda bir büyüklük alanının hesaplanması istenmektedir. Gerilme analizinde bu de÷er deplasman alanı veya

(32)

gerilme alanı, ısı analizinde sıcaklık alanı veya ısı akısı, akıúkan problemlerinde ise akım fonksiyonu veya hız potansiyel fonksiyonudur. Hesaplanan büyüklük, alanın almıú oldu÷u en büyük de÷er veya en büyük gradyen pratikte özel bir önem içerir.

Sonlu elemanlar metodunda yapı, davranıúı daha önce belirlenmiú olan birçok elemana bölünür. Elemanlar nod adı verilen noktalarda tekrar birleútirilirler. Bu úekilde cebri bir denklem takımı elde edilir. Gerilme analizinde bu denklemler nodlardaki denge denklemleridir. øncelenen probleme ba÷lı olarak bu úekilde yüzlerce hatta binlerce denklem elde edilir. Bu denklem takımın çözümü ise bilgisayar kullanımını zorunlu kılmaktadır. [7]

(33)

BÖLÜM 4. KÖùE KAYNAöI øLE BøRLEùTøRøLMøù

DÜZLEMSEL YAPILARIN KIRILMA ANALøZø

Bu tezin amacı köúe kayna÷ı ile birleútirilmiú plakaların sonlu elemanlar yöntemini kullanarak lineer elastik kırılma mekani÷inin parametresi olan gerilme úiddet faktörlerinin bulunmasını, deformasyon ve gerilme durumlarının incelenmesini içermektedir. Model üzerinde kaynak a÷zı açılması, kaynak alt ve üst ayaklarının boylarının de÷iútirilmesi, kaynak bölgesine içbükeylik ve dıúbükeylik verilmesi, kaynak yapılacak parçaların yarıçaplarının ve kalınlıklarının de÷iútirilmesi gibi de÷iúiklikler yaparak farklı sınır úartları için analizler incelenecek ve gerilme úiddet faktörleri karúılaútırılacaktır. Daha sonra çatlak ilerlemesi incelenecektir.

4.1. Problemin Tanımlanması

Eksenel simetriye sahip olan modelimiz 2 boyutlu olup modelin dörtte birinin alınması ile analizlerin daha kısa sürede çözülmesini, bilgisayar hafızasının daha verimli kullanılmasını ve karmaúık modellemenin önüne geçilmesini sa÷lamaktadır.

Malzeme olarak E=200GPa ȣ=0.3 olan çelik kullanılmıútır. Kaynak malzemesi de birleútirilen parçalarla aynı kabul edilmiútir.

Eksenel çekme kuvvetine maruz köúe kayna÷ı ile birleútirilmiú düzlemsel yapıların sonlu elemanlar yöntemiyle gerilme ve deformasyon analizleri yapılacaktır. Benzer analizler kaynak a÷zı açılarak köúe kayna÷ı yapılmıú düzlemsel elemanlar için tekrarlanacaktır. Kaynak a÷zı açılmıú ve açılmamıú ba÷lantılardaki deformasyon ve gerilme davranıúları karúılaútırmalı olarak incelenecektir. Bunlara ilave olarak, kısmi kaynak a÷zı açılmıú ve açılmamıú köúe kaynak ba÷lantılarındaki gerilme úiddet faktörlerinin de÷iúimi farklı kalınlık, geniúlik ve sınır úartları için belirlenecektir.

Çatlak oluúması muhtemel noktalara çatlak baúlatılarak ilerleme davranıúı belirlenecektir. Yapılan bu çalıúmada kalıntı gerilmeler göz önünde

(34)

4.1.1. Çözümü bilinen örnek proplem

Geniú bir çelik levha, ortasında kalınlık boyunca 8 mm Uzunlu÷unda 20o e÷ik bir çatlak bulundurmaktadır. Uygulanan gerilme 200 MPa olması durumunda levhanın hasara u÷rayıp u÷ramayaca÷ını hesaplayınız. Çeli÷in kırılma toklu÷u Kıc= 30 MPa alınacak.

      !"ƒ#

  ""$%  !"ƒ &' ( )"*+ 

  ,-., $/

01232  ,-4) $/

     56#  #

  ""$% 56"ƒ  "ƒ&' ( )"*+ 

  ,-) $/

01232  ,-", $/

7!  !8 ! 8 9ƍ) 8 :;! 9

7  &,<.,;!8 ,-);!

7  )"<=> $% ? 7

Böylece 7 @ )"-=> $% oldu÷undan levha hasara u÷ramayacaktır. [1]

ı

ı Çekme

2a x

y

Ȧ

(35)

4.2. Modelin Oluúturulması

Analizde kullanılacak olan parçanın malzemesi yapı bölgeleri ùekil 4.1’de, Modeli

ùekil 4.3’de verilmiútir.

ùekil 4.1 Modelin tam kesiti ve

ùekil 4.2 Modelin boyutları (x10

turulması

Analizde kullanılacak olan parçanın malzemesi yapı çeli÷idir. Modelin tam kesiti ve ekil 4.1’de, Modelin boyutları ùekil 4.2’de, Kaynak a÷

tam kesiti ve bölgeleri

(x10-3 ) A

B

idir. Modelin tam kesiti ve ekil 4.2’de, Kaynak a÷zı tanımlama

(36)

ùekil 4.3 Kaynak A÷zı Tanımlama

X : Kaynak a÷zı uzunlu÷u, L : Üst parçanın eni, A : Kaynak üst kolu B:Kaynak alt kolu

Kaynak a÷zı tanımlarken X’i 1’er birim azaltarak 10’dan 1 de÷erlerine kadar azaltılmıútır. (X\L) oranına göre kaynak a÷zı tanımı yapılmıútır.

B

A A R

B

A R

B

Base Dıú bükey øç bükey

(37)

Tablo 2.1. Kaynak A÷zı Tanımlama

4.3.Analiz Tipinin Belirlenmesi

Bir sonlu elemanlar analiz programı olan [Main Menu>Prefences>Structural]

Yolu izlenerek ùekil 4.4’de gösterilen biçimde structural seçilir.

nedeni yapılacak analizin yapısal bir analiz oldu

ùekil.4.4. Analiz Tipinin Belirlenmesi

4.4.Birim Sisteminin Belirlenmesi Modelimizi oluútururken ve elde edece

zı Tanımlama

X(m)x10-3 X\L(m)x10-3

X1 10 1

X2 9 0,9

X3 8 0,8

X4 7 0,7

X5 6 0,6

X6 5 0,5

X7 4 0,4

X8 3 0,3

X9 2 0,2

X10 1 0,1

4.3.Analiz Tipinin Belirlenmesi

Bir sonlu elemanlar analiz programı olan ANSYS programında, [Main Menu>Prefences>Structural]

de gösterilen biçimde structural seçilir. Bunun analizin yapısal bir analiz oldu÷udur.

Analiz Tipinin Belirlenmesi

4.4.Birim Sisteminin Belirlenmesi

tururken ve elde edece÷imiz de÷erlerin hangi birim sistemine göre Bunun seçilmesinin

erlerin hangi birim sistemine göre

(38)

[Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material User> Ok] Bu uygulamada SI (MKS) birim sistemi seçilmi

ùekil.4.5. Birim Atama

4.5.Eleman Tipinin Belirlenmesi

Yapaca÷ımız gerilme analizi iki boyutta olaca

için element tipi Solid altında 8node 82 olarak seçilmi

[Main Menu> Preprocessor>Element Type> Add> Solid

ùekil 4.6. Eleman Tipinin Belirlenmesi

[Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Library > Select Units>

Bu uygulamada SI (MKS) birim sistemi seçilmiútir. ( ùekil.4.

an Tipinin Belirlenmesi

ımız gerilme analizi iki boyutta olaca÷ı için ve çelik malzeme kullanılaca altında 8node 82 olarak seçilmiútir. (ùekil 4.6.)

[Main Menu> Preprocessor>Element Type> Add> Solid-8node 82>Ok]

4.6. Eleman Tipinin Belirlenmesi

Library > Select Units>

ùekil.4.5.)

ı için ve çelik malzeme kullanılaca÷ı

8node 82>Ok]

(39)

8node 82 eleman tipi seçildikten sonra “Options” butonundan element davranıúı

“Plane Strain” olarak seçilir. (ùekil 4.7.)

[Main Menu> Preprocessor>Element Type> Add/Edit/Delete>Options> Plane Strain> Ok]

ùekil 4.7. Element Davranıúı Seçimi

4.6. Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi

Analizde kullanılan malzeme tüm do÷rultularında aynı özelli÷i gösteren (izotropik), yükleme sonucu kalıcı deformasyon göstermeyen (elastik) ve tek eksenli yüklemede gerilme-úekil de÷iútirme arasında do÷rusal bir iliúki bulunan (lineer) bir malzemedir.

Bu malzeme özelliklerinin analizde kullanılması için aúa÷ıdaki yol izlenerek programa giriúi yapılır. Malzememizin elastisite modülünü ve poisson oranını girerek Ok’yi tıklıyoruz. ( ùekil 4.8 )

[Main Menu> Preprocessor> Metarial Props>Material Models> Structural> Lineer>

Elastic> Isotropic]

(40)

ùekil 4.8. Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi

4.7. Geometrik Modelin Olu

Geometrik model oluúturmadaki en temel yöntem keypointlerden çizgiler, çizgilerden alanlar olu

kısmında aynı koordinatlara sahip iki adet keypoint

ANSYS programında oluú bir biçimde görmek istiyorsak ;

[Utility Menu> PlotCtrls > Numbering ] anlatılan iúlemler yapılır.

Bu sekmeden KP , LINE , AREA numaralarının gözükmes seçilerek “ On” Konumuna

ekil 4.8. Malzeme Özelliklerinin Belirlenmesi

4.7. Geometrik Modelin Oluúturulması

úturmadaki en temel yöntem keypointlerden (anahtar noktalar) çizgiler, çizgilerden alanlar oluúturmaktır. Bu çizgilerin oluúturulması için de çatlak kısmında aynı koordinatlara sahip iki adet keypoint oluúturulması gerekmektedir.

ANSYS programında oluúturdu÷umuz noktaları , çizgileri ve alanları bir biçimde görmek istiyorsak ;

[Utility Menu> PlotCtrls > Numbering ] komutuyla açılan pencereden a

Bu sekmeden KP , LINE , AREA numaralarının gözükmesi için “Off “ seçili alanlar seçilerek “ On” Konumuna getirilir. (ùekil 4.9.)

(anahtar noktalar) turulması için de çatlak turulması gerekmektedir.

umuz noktaları , çizgileri ve alanları numaralanmıú

komutuyla açılan pencereden aúa÷ıda

i için “Off “ seçili alanlar

(41)

ùekil 4.9. KP, LINE, AREA numaralandırılı

4.7.1. Keypointlerin Oluú Keypointleri oluúturmak için a

[Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Keypoin

Tablo 4.1. Oluúturulan keypointlere ait koordinatlar

ƺŒƺŵEŽŬƚĂƐŦEŽ͘

ekil 4.9. KP, LINE, AREA numaralandırılıúı

luúturulması

turmak için aúa÷ıdaki yol izlenir. ( ùekil 4.10. )

[Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Keypoints> On Active Cs ]

turulan keypointlere ait koordinatlar

ƺŒƺŵEŽŬƚĂƐŦEŽ͘ y z 

ϭ Ϭ Ϭ Ϭ

Ϯ ϱϬdžϭϬͲϯ Ϭ Ϭ

ϯ ϱϬdžϭϬͲϯ ϭϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϰ ϮϬdžϭϬͲϯ ϭϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϱ ϭϬdžϭϬͲϯ ϭϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϲ ϭϬdžϭϬͲϯ ϮϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϳ ϭϬdžϭϬͲϯ ϱϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϴ Ϭ ϱϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϵ Ϭ ϭϬdžϭϬͲϯ Ϭ

ϭϬ Ϭ ϭϬdžϭϬͲϯ Ϭ

Active Cs ]

(42)

ùekil 4.10. Keypoint Oluúturma

Açılan menüdeki ilk kısma olu

ise sırasıyla X, Y ve Z koordinatları yazılır. Bu a yapılaca÷ından sadece X ve Y koordinatları kullanılacaktır.

1 den 10’a kadar olan bu koordinatlar yukarıdaki komutu ile sırasıyla girilir ve son keypointin koor komutuyla keypoint oluúturma i

ùekil 4.11. Keypointlerin çalıúma düzlemine yerle turma

Açılan menüdeki ilk kısma oluúturulacak keypoint numarası yazılır. Di ise sırasıyla X, Y ve Z koordinatları yazılır. Bu analiz 2 boyut (2

ından sadece X ve Y koordinatları kullanılacaktır.

1 den 10’a kadar olan bu koordinatlar yukarıdaki úekilde görüldü÷ü gibi “Apply”

komutu ile sırasıyla girilir ve son keypointin koordinatları girildikten sonra “OK”

úturma iúlemi tamamlanır. ( ùekil 4.11. )

ekil 4.11. Keypointlerin çalıúma düzlemine yerleúimi

turulacak keypoint numarası yazılır. Di÷er kısımlara iz 2 boyut (2-D) üzerinde

÷ü gibi “Apply”

dinatları girildikten sonra “OK”

(43)

4.7.2.Çizgilerin oluúturulması

Bu adımda dikkat edilmesi gereken çatlak bölgesinde meydana getirmektir. Oluú

arasındaki do÷rulardır.

[Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Lines>

ùekil.4.12.Çizgilerin Oluúturulması

ùekil 4.12 ’da gösterilen L5 ve L3 çizgilerini olu seçilmesi gerekir. Ancak bu noktalar aynı koordinat hangi noktanın seçilmesi gerekti

4.7.3.Alanların oluúturulması

Çizgilerimizden yararlanarak üç adet alan belirleye turulması

Bu adımda dikkat edilmesi gereken çatlak bölgesinde iki adet üst üste do

luúturulacak modelde bu do÷rular 3-10 ve 5-9 noktaları

[Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Lines> Straight Line ]

turulması

ekil 4.12 ’da gösterilen L5 ve L3 çizgilerini oluúturmak için 9 ve 10 noktaları seçilmesi gerekir. Ancak bu noktalar aynı koordinatlara sahip oldu÷undan program, hangi noktanın seçilmesi gerekti÷ini ufak bir pencere açarak soracaktır.

turulması

Çizgilerimizden yararlanarak üç adet alan belirleyece÷iz.

iki adet üst üste do÷ru 9 noktaları

Straight Line ]

10 noktaları

÷undan program, ini ufak bir pencere açarak soracaktır.

(44)

Alanlardan A4 ile A3, A3 ile A2 yi birbirine yapıútırıcaz. ( ùekil 4.13 )

[Main menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue ]

Böylece farklı çizgiler ve ortak çizgiler üzerinde oluúan bu üç alan arasında çekme kuvveti ve burulma uyguladı÷ımız zaman oluúan boúluk bize çatla÷ımızı verecek.

ùekil.4.13. Alanların Oluúturulması

4.8. Elemanlara Ayırma (Meshing) øúlemi

Analizin do÷ru bir úekilde yapılabilmesi için oluúturulan model daha küçük elemanlara ayrılması gerekir. Bu iúleme “meshleme” yani “elemanlara ayırma” denir.

ølk olarak çatlak çevresinde üçgen elemanların tanımlaması yapılmalıdır. Kırılma mekani÷inde, sonlu elemanlar modelinde çatlak etrafındaki elemanların çevre boyunca üçgen elemanlar (singular) olması gerekir. Bunun için aúa÷ıdaki komut kullanılarak çatlak dibindeki keypoint seçimi yapılır. ( ùekil 4.14 )

[Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> Concenrats KPs> Create ]

A2

L1

L2 L8

L9 L13

L4

1 2

3 4

5 10

A3 L9 L10 L11

4 5

6 A4

L5 L6

L7

L12

L10

5 9

8 7

6

X Y Z

(45)

ùekil.4.14.Çatlak Ucunun Yo÷unla

Bu pencerede ilk de÷er çatlak dibinde seçti de÷er çatlak etrafında oluú

elemanın birince elemana olan oranını belirtir. Dör etrafındaki eleman sayısını belirler. Be

tanımlanan, skewed 1/4 pt seçmemizin sebebi merk geometrisinde simetriyi bozmamaktır. Skewed 1/2 pt sonra geometriyi bozarak üçgen elemanlardan dörtgen tanımlandıktan sonra;

Üçgen elemanları oluúturduktan sonra e

aúa÷ıdaki komut kullanılarak elemanların boyutu belirle modeller için eleman boyutu “0.5” olarak seçilmi

[Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> Man Areas]

.Çatlak Ucunun Yo÷unlaútırılması ( Meshleme iúlemi için de÷erlerin girilmesi )

÷er çatlak dibinde seçti÷imiz keypoint’in numarasıdır.

er çatlak etrafında oluúturdu÷umuz dairenin yarıçapını verir. Üçüncü de

elemanın birince elemana olan oranını belirtir. Dördüncü de÷er ise merkezin etrafındaki eleman sayısını belirler. Beúinci de÷er midside node position olarak tanımlanan, skewed 1/4 pt seçmemizin sebebi merkez nokta etrafındaki ilk 4 sıra geometrisinde simetriyi bozmamaktır. Skewed 1/2 pt seçilirse 2. sıra elemanlardan sonra geometriyi bozarak üçgen elemanlardan dörtgen elemanlara geçiú

úturduktan sonra e÷er daha hassas sonuçlar almak isteniyorsa ıdaki komut kullanılarak elemanların boyutu belirlenebilir. Bu çalı

eleman boyutu “0.5” olarak seçilmiútir. (ùekil 4.15.)

[Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> ManuelSize> Areas> All

erlerin girilmesi )

imiz keypoint’in numarasıdır. økinci çapını verir. Üçüncü de÷er ikinci

÷er ise merkezin er midside node position olarak ındaki ilk 4 sıra seçilirse 2. sıra elemanlardan elemanlara geçiú sa÷lanır. Bu

as sonuçlar almak isteniyorsa Bu çalıúmada tüm

uelSize> Areas> All

(46)

Eleman boyutunu belirledikten sonra da mesh i

[Main Menu> Preprocessor> Meshing> MeshTool > Mesh]

ùekil 4.16. Mesh Komutu

Mesh” seçilir ve Mesh Areas ekranı açılır bu ekran sonra oluúturdu÷umuz parça elemanlara ayrılır. (

ùekil.4.18. Meshleme iúlemi sonrası

Eleman boyutunu belirledikten sonra da mesh iúlemine geçilir.

[Main Menu> Preprocessor> Meshing> MeshTool > Mesh]

ùekil 4.17. Meshlenecek Alanların Seçimi

Mesh” seçilir ve Mesh Areas ekranı açılır bu ekrandan “Pick All” iú parça elemanlara ayrılır. (ùekil 4.17)

lemi sonrası modelin görünümü

. Meshlenecek Alanların Seçimi

dan “Pick All” iúaretlendikten

(47)

ùekil.4.19. Çatlak Bölgesi Yo÷unla

4.9. Sınır ùartları ve Yüklerin U

ùekil 4.20. Ankastre sınır úartı

4.9.1. Sınır úartlarının uygulanması

ølk olarak, analizde bir hata olu

[Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structur Lines]

Açılan pencerede ùekil 4.20’de tıklanır.

. Çatlak Bölgesi Yo÷unlaútırılmıú

artları ve Yüklerin Uygulanması

úartı ùekil 4.21. Simetrik sınır úartı

ygulanması

analizde bir hata oluúmaması için model sabitlenir.

[Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On

ekil 4.20’de gösterildi÷i gibi “All DOF” seçilir ve OK butonu

Simetrik sınır úartı

al> Displacement> On

seçilir ve OK butonu

(48)

ùekil.4.22. Sınır ùartlarının Uygulanması. Modelin Sabitlenmesi

4.9.2. Simetri seçimi

Modelin y-y eksenine göre simetrik oldu÷u kabul edilecek ve bu eksen üzerinden simetri iúlemi uygulanacaktır. Bu iúlemin uygulamak için aúa÷ıdaki komut kullanılır.

[ Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Symmetry B.C.> On Lines] (ùekil 4.23 )

(49)

ùekil 4.23. Sabitleme ve simetri alma i

L4 ve L6 çizgileri seçilerek y

4.9.3. Kuvvetin uygulanması

Yapılacak olan analizde modelin en üst noktasından 1 uygulanacaktır. Bunu program aracılı

yolu kullanılır.

[ Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structu L7 çizgisi seçilir ve “OK” butonu tıklanır.

. Sabitleme ve simetri alma iúlemlerinden sonra modelin son durumu

çizgileri seçilerek y-y eksenine göre modelin simetri÷i alınmıú

ygulanması

de modelin en üst noktasından 1 MPa ‘ lık uygulanacaktır. Bunu program aracılı÷ı ile modele aktarmak için aúa

[ Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Pressure> On Lines]

çizgisi seçilir ve “OK” butonu tıklanır. ( ùekil 4.22. )

i alınmıú olur.

Pa ‘ lık çekme yükü ı ile modele aktarmak için aúa÷ıdaki komut

ral> Pressure> On Lines],

(50)

ùekil 4.24. Üst Parçada Çekme Olu

“OK” butonu tıklandıktan sonra açılan

kısmına -1 de÷eri girilir.Pressure (Basma) , sekmesinde çalı uygularken (-) de÷er vermemiz gerekir.

ùekil 4.25. Çekme yükü de÷erinin girilmesi . Üst Parçada Çekme Oluúturma

“OK” butonu tıklandıktan sonra açılan pencerede “VALUE Load PRES value”

eri girilir.Pressure (Basma) , sekmesinde çalıútı÷ımız için çekme er vermemiz gerekir. ( ùekil 4.25.)

÷erinin girilmesi

pencerede “VALUE Load PRES value”

÷ımız için çekme

(51)

4.10. Analizin Çözümünün Baúlatılması

Analize ait tüm veriler girildikten sonra son iúlem olarak çözümleme iúlemi yapılır.

Bu, aúa÷ıdaki komut kullanılarak gerçekleútirilir.

[ Main Menu> Solution> Solve> Current Ls] ( ùekil 4.26 )

ùekil 4.26. Analizin Çözümü

Komutun çalıútırılmasından sonra çıkan do÷rulama penceresinde “OK” butonu tıklanır ve analiz çözülür.

ùekil 4.27. Analiz Sonrası Uyarı

Bu esnada açılan uyarı ve bilgilendirme pencereleri göz ardı edilip “Yes” seçilir.

4.11.Sonuçların øncelenmesi

Çözümü yapılan problemin analiz sonuçları gerilme veya deformasyon olarak aúa÷ıdaki komutlar yardımıyla incelenebilir.

Model üzerindeki gerilmeleri görmek için;

Referanslar

Benzer Belgeler

Bu amansız hastalığı yenemeyerek öl­ düğü zaman, 1894 yılında, Sivas'ın Şarkışla ilçesinin Sivrialan Köyü’ndedoğan ünlü halk şairimiz Âşık Veysel

Tablo 11. i) Öğrencilerin görüşleri hizmet içi pedagojik formasyon eğitimi düzenlenmesinin uygunluğuna göre değişmekte midir?.. Öğrencilere ait öğretmen eğitim

Dişli çark kama bölgesinde σx gerilmelerinin dağılımı incelendiğinde kama yuvası yan yüzeyine uygulanan basıncın yuva dibinin köşesinde gerilme konsantrasyonuna sebep

[r]

(Mandel, 2014, Chapter 34) Music, the books covering Shakespeare’s plays, tabloids that Arthur gave Kristen Raymonde when she was an eight-year-old child actor once played the

Sonlu eleman probleminin çözümünde ilk adım eleman tipinin belirlenmesi ve çözüm bölgesinin elemanlara ayrılmasıdır. Çözüm bölgesinin geometrik yapısı

ÇEKME, TERMAL ve DEPLASMAN KONTROLLÜ YÜKE MARUZ KALAN PLAKALARDAKĠ ÜÇ BOYUTLU ÇATLAKLAR ĠÇĠN GERĠLME ġĠDDET FAKTÖRLERĠ ... Farklı Üniform Yükler Altında

Anesteziden derlenmesi mekanik ventilasyon gereksinimi ol- maksızın operasyon salonunda gerçekleştirilen bu olguda, genel anesteziyle kombine edilerek çok düşük dozlarla