Kompozit malzemeden imal edilmiş dişli zincirlerinde gerilme analizi ve optimizasyon

Abstract

Ill ÖZET Doktora Tezi KOMPOZİT MALZEMEDEN İMAL EDİLMİŞ DİŞLİ ZİNCİRLERİNDE GERİLME ANALİZİ VE OPTİMİZASYON Heşim PIHTILI Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Ana bil i m Dalı 1991, Sayfa: 91 Bu çalışmada, izotropik ve kompozit malzemeden imal edilen dişli zineirlerindeki gerilme analizi bilgisayar destekli olarak incelenmiştir. Problemin çözümünde sonlu elemanlar metodu uygulanmış ol up üçgen elemanlar yöntemi kullanıl mıştı r. İzotropik ve kompozit malzemeden imal edilen dişli zincirinin gerilme analizi iki aşamada yapılmıştır. Birinci aşamada, izotropik malzeme için çözüm yapılmıştır. İkinci aşamada ise gerilme analizi, cam-epoksi,grefit-epoksi ve boron-epoksi kompozit malzemelerinin tek yönde takviye ve çapraz takviye biçimlerine göre araştırılmıştır. Yapılan çalışmada, izotropik ve kompozit malzemelerin beş değişik dişli zinciri şekli için gerilmeler bulunmuştur. Her bir dişli zincirinde takviye açısının durumuna ve ayrıca kompozit malzemenin cinsine göre meydana gelen gerilmeler birbirleriyle mukayese edilmiştir. Tek yönlü takviye haline sahip kompozit malzemelerde, takviye açısı e «15 derece genellikle olunca dişli zincirinde meydana gelen maksimum gerilme diğer takviye açılan durumundaki maksimum gerilmelerden daha büyük olmakta ve takviye açısı e »60 derece olunca maksimum gerilme aynı bir tip kompozit malzeme için en küçük değeri almaktadır. Çapraz yönlü takviye halinde ise, maksimum gerilme her üç malzeme için takviye açısı 8=15 derece durumunda, minumum gerilme değeri ise takviye açısımnö=45 derece durumunda meydana gelmektedir. Sonlu eleman yöntemi ile elde edilen bilgisayar sonuçlarının doğruluğu hakkında fikir edinebilmek için, 1/1 ölçeğinde çelik ve epoksi malzemelerinden imal edilen dişli zinciri strain-gauge ve fotoelastik deneysel ölçümlere de tabi tutulmuştur. Deneysel ölçümlerden elde edilen gerilme değerlerinin, bilgisayar sonuçlan ile iyi bir uyum içinde olduğu gözlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Kompozit malzeme, sonlu elemanlar, dişli zinciri.

IV SUMMARY PhD Thesis STRESS ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF THE INVERTED-TOOTH CHAINS MANUFACTURED FROM COMPOSITE MATERIALS HaaimPIHTILI Fırat University Gradute School of Nsturel and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering 1991,Page:91 In this study, the computer- based finite element method of stress analysis of inverted- tooth chains manufactured from izotropic and composite materials have been investigated. In the solution of the problem, For finite element mesh, the triangular element has been selected. First, the problem has been solved for the inverted- tooth chains manufactured from isotropic material and then stresses have been found for glass-epoxy, boron-epoxy and graphite-epoxy composites reinforced in two perpendicular directions and unidi regionally. The stresses have been investigated for five different geometries of the inverted-tooth chains. Stresses found for different rienforcement angles and composite materials have been compared, one another. The geatest stresses have been found for 90* reinforcement angle in every composite gear chain. The results vhich determined by the computer-based finite element method compared vith experiments. It was seen that the results agree well with strain-gauge and photoelastic measurements. KEY WORDS; Composite materials, finite element, inverted-tooth chains.