MALZEMELERİN MEKANİK DAVRANIŞLARI Aytekin Hitit

ÖN BİLGİ Vize:%40 Final:%60 Geçme notu:50

KAYNAKLAR Dieter Thomas Courney www2.aku.edu.tr/~hitit  Dersler

İÇERİK Giriş (2hafta) Elastik Davranış (1hafta) Dislokasyonlar (1hafta) Tekil ve Çoğul Kristallerin Plastik Deformasyonu (2hafta) Kristal Malzemelerin Dayanımlarının Artırılması (2hafta) Kompozit Malzemeler (1hafta) Kırılma (1hafta) Yorulma (1hafta) Sürünme (1hafta) Mekanik Test Metodları (2 hafta)

MALZEMELERİN DAYANIMI F L0 F:Kuvvet (N) s sabit kabul edilirse A:Alan (m2) L0+dL s:Gerilme (N/m2) E:Elastik modül (N/m2) e:Gerinim

SÜNEK MALZEMELERİN ÇEKME DEFORMASYONU e (Gerinim) s (Gerilme) A:Elastik limit B:Akma dayanımı smax B A skırılma C (0.002)

SÜNEK-GEVREK DAVRANIŞ e (Gerinim) s (Gerilme) Gevrek Malzeme e (Gerinim) s (Gerilme) Sünek Malzeme

KULANIM DIŞI KALMANIN SEBEPLERİ

GERİLME KAVRAMI VE GERİLME TİPLERİ Normal gerilme (z doğrultusunda) C Kayma gerilmesi (OC doğrultusunda) z x y F O x doğrultusunda kayma gerilmesi y doğrultusunda kayma gerilmesi

GERİNİM KAVRAMI VE GERİNİM TİPLERİ F L0 L0+dL Kayma gerinimi Gerçek gerinim Kayma modülü

GERİNİM-GERİLME Mühendislik gerilmesi: Mühendislik gerinimi: A0 F L0 Gerçek gerilme: Gerçek gerinim: F L1 A1 F L2 A2 olduğu için

GERİNİM-GERİLME (Hacim sabit) olduğu için olduğu için böylece gerçek gerilme: Düşük gerinim değerlerinde (elastik deformasyon esnasında) Plastik deformasyon arttıkça gerçek ve mühendislik gerinim, gerilme değerleri arasındaki fark artar.

2. HAFTA

ÇOK EKSENLİ YÜK ALTINDA AKMA Tek eksenli bir çekme deneyinde akma dayanımı sA olan bir malzeme 2 veya 3 eksenli çekme/basma şeklinde yük kombinasyonlarına maruz kalırsa akma ne zaman gerçekleşir? İki farklı yaklaşım vardır Tresca yaklaşımı Von Mises yaklaşımı

ÇOK EKSENLİ YÜK ALTINDA AKMA Tresca Koşulu I II III IV Akma olmaz Akma gerçekleşir

ÇOK EKSENLİ YÜK ALTINDA AKMA Von Mises Koşulu I II III IV Akma olmaz Akma gerçekleşir

ÖRNEK-1 Bir malzemenin tek eksenli çekme testi için akma dayanımı 400MPa dır. Eğer bu malzeme çekme eksenine dik doğrultudaki yönlerde s=-150 MPa değerinde basmaya maruz kalırsa akmanın meydana gelmemesi için maksimum çekme gerilmesi Tresca yaklaşımına göre Von Mises yaklaşımına göre nedir

ÇÖZÜM-1 Tresca Koşulu Akma olmaz Akma gerçekleşir

ÇÖZÜM-1 devam… Von Mises Koşulu Akma olmaz Akma gerçekleşir

ÖRNEK-2 Bir malzemenin tek eksenli çekme testi için akma dayanımı 400MPa dır. Eğer bu malzeme çekme eksenine dik yönlerden bir tanesi doğrultusunda s=-150 MPa değerinde basmaya maruz kalırsa akmanın meydana gelmemesi için gerekli minimum çekme gerilmesi Tresca yaklaşımına göre Von Mises yaklaşımına göre nedir

ÇÖZÜM-2 Tresca Koşulu Akma olmaz Akma gerçekleşir

ÇÖZÜM-2 devam… Von Mises Koşulu Akma olmaz Akma gerçekleşir İki adet çözüm bulunur: s3>0 olduğu için;

MOHR DAİRESİ Kristal malzemelerde plastik deformasyon atomik düzlemlerin kayması ile meydana gelir. Uygulanan çekme/basma kuvvetlerinin kayma düzlemleri üzerindeki bileşenleri plastik deformasyonun gerçek sebebidir. Mohr dairesi yöntemi ile; bir malzemeye uygulanan çekme/basma gerilmelerinin bu gerilmelerin uygulama yönü ile belirli bir açı (q) yapan düzlemlere etki eden bileşenlerinin hesaplanması oldukça kolay olmaktadır.

MOHR DAİRESİ olduğu için ve olduğu için olduğu için

MOHR DAİRESİ

MOHR DAİRESİ ve olduğu için

MOHR DAİRESİ ve olduğu için

MOHR DAİRESİ-2 eksenli

MOHR DAİRESİ-3 eksenli

MOHR DAİRESİ 2 1 3 s3 s1=0 s2=0 s3<0 s2 s1 3 s1=2s2>0 s3=0 t s tmax t1 t3 s2 t s s3 tmax s1=s2=0

MOHR DAİRESİ s2 s1 s3 s1>0 s2=s3<0 s2 s1 s3 s1=s2=s3 t s s1 tmax