Çeki demirindeki gerilimlerin sonlu elemanlarla bulunması

Abstract

ÖZET ÇEKİ DEMİRİNDEKİ GERİLMELERİN SONLU ELEMANLARLA BULUNMASI Adnan ATICI Doktora Tezi Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 1995 Bu çalışmada çeki demirindeki gerilme analizi sonlu elemanlar metoduyla yapılmıştır. Sonlu eleman modelinin kurulmasında dört düğümlü izoparametrik elemanlar kullanılmış olup interpolasyon fonksiyonu olarak ise Lagrange polinomları alınmıştır. Eleman ağının oluşturulması için (ATICI adıyla) ayrı bir program yapılmış ve elemanlar otomatik olarak elde edilmiştir. Sonlu elemanlar için de (ATGA adıyla) özel bilgisayar programı geliştirilmiştir. Ele alınan çeki demirinde artık gerilmeleri hesaplayabilmek için elasto-plastik gerilme analizi yapılmıştır. Elasto plastik gerilme analizinde yüklemeler 400 daN'dan 1000 daN'a kadar 100 daN'luk artışlarla yüklenerek gerilme değerleri hesaplanmıştır. Bu analizde `Başlangıç gerilmesi metodu` kullanılmıştır. Çalışma sırasında oluşan elastik gerilmeler, fotoelastik yöntem ile deneysel olarak ölçülen değerlerle karşılaştırılmıştır. Sonlu elemanlarla elde edilen sonuçlar deneysel ölçülen sonuçlardan yaklaşık olarak % 4 büyük çıkmıştır. Bu çalışmada, çeki demirinde oluşturulan artık gerilmelerin mukavemeti artırdığı belirlenmiş olup, 800 daN'luk deformasyon oluşturacak bir yüklemede, 300 daN'luk çalışma yüklemesindeki mukavemeti % 31 artırdığı gözlenmiştir.

II ABSTRACT STRESS ANALYSIS IN HOOKE'S JOINT WITH FINITE ELEMENT METHOD Adnan ATICI Ph.D. Thesis Gazi University Institute of Science and Technology 1995 In this study, stress analysis has been done in Hooke's joint with the finite element method. In finite element meshing, isoparametric quadrilateral elements with four-nodes has been chosen and Lagrange polynomial has been used as the interpolation function. The special computer program 'ATICI' has been written for the automatic mesh generation. In addition the other program 'ATGA' has been developed to solve the finite element problems. Elasto-plastic stress analysis was done to calculate the residual stresses in hooke's joint. Elasto-plastic stress values were calculated under loading from 400 daN to 1000 daN with increment of 100 daN. In this analysis `The initial stress method` was used. The elastic stresses which occur in the operating situation was compared with the experimentally measured values found by using the photoelasticity method. The result, found by finite element method, was determined to be 4% greater then the experimentally measured values found by using the photoelasticity method. In this study, for a working load of 300 daN, an 800 daN deforming load was observed to have increased the stregth by 31%, showing that the strength of the hooke's joint can be increased by residual stresses.