Bimateryal Bir Diskte Isıl Gerilme Analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Hüseyin Fırat KAYIRAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ayşe ÖNDÜRÜCÜ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, iki farklı malzemenin birleşiminden oluşan bimateryal bir diskteki ısıl gerilme analizi analitik olarak incelenmiştir. Diskin iç kısmında bronz malzeme kullanılmıştır. Diskin dış kısmı için alüminyum ve lamel grafitli dökme demir olmak üzere iki ayrı örnek ele alınmıştır. Elastisite modülünün sıcaklıkla değişmediği kabul edilerek diskin iç yüzeyinden dış yüzeyine kadar olan bölgede lineer azalan ve lineer artan, parabolik azalan ve parabolik artan sıcaklık dağılımları altında ısıl gerilme analizi yapılmıştır. Bunun yanısıra sıcaklıkla elastisite modülünün değiştiği varsayılarak her bir sıcaklık değeri için diski oluşturan malzemelere ait elastisite modülleri belirlenerek ısıl gerilme analizi yapılmıştır. Ayrıca diskin tamamı tek bir malzeme (bronz) olarak kabul edilmiş ve bu disk için sabit elastisite modülü durumunda lineer artan sıcaklık dağılımı altında ısıl gerilme analizi yapılmıştır. Hesaplama için FORTRAN'da bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Analiz sonucu elde edilen değerler tablolar ve grafikler halinde sunulmuştur. Üç farklı durum için hesaplanan sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Diski oluşturan malzemelerin elastisite modülleri ve termal genleşme katsayıları farklı olduğu için ikinci malzemeye geçiş noktasında radyal ve teğetsel gerilmelerde belirgin bir değişiklik olmaktadır. Radyal gerilme bileşenlerinin diskin en iç ve en dış yüzeylerinde daima sıfır olduğu görülmektedir. Radyal gerilmelerin en yüksek değerleri diskin iç kısmına yakın kısımlarda meydana gelmiştir. Bu bölgeden dış bölgeye doğru gidildikçe radyal gerilme değerlerinde azalma olmaktadır. İç yüzeyden dış yüzeye doğru artan sıcaklık dağılımı altında teğetsel gerilmeler diskin iç kısmında çekme, dış kısmında basma gerilmesi olarak meydana gelmiştir. İç yüzeyden dış yüzeye doğru azalan sıcaklık dağılımı altında ise teğetsel gerilmeler diskin iç kısmında basma, dış kısmında çekme gerilmesi olarak meydana gelmiştir. Sıcaklığın artmasıyla radyal ve teğetsel gerilme değerlerinde artış olduğu görülmektedir.