Yapıştırıcıyla birleştirilmiş çift bindirmeli ankastre bağlantılarının sonlu eleman metodu ile geometrik bakımdan lineer ve lineer olmayan analizi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 65652
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1997
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Ill ÖZET Endüstriyel yapıştırıcıların fiziksel ve mekanik özelliklerindeki gelişmeler, yapıştırıcı ile birleştirme tekniğinin birçok mühendislik sahasında başarıyla kullanılmasına sebep olmuştur. Diğer mekanik bağlama tekniklerine olan üstünlüklerinden dolayı yapıştırıcı ile birleştirilmiş bağlantılar, bir çok araştırmacı tarafından klasik analitik metod ve sonlu eleman metodu ile analiz edilmiştir. Basit geometriye sahip oldukları için tek ve çift bindirmeli bağlantıların analizi ayrıntılı olarak yapılmıştır. Bu analizler, yapıştırıcı ile birleştirilmiş bağlantıların soyulma gerilmelerine karşı zayıf olduğunu ve yapıştırıcı serbest uçlarında gerilme yığılmalarının meydana geldiğini göstermiştir, ilk çalışmalarda yapıştırıcı serbest uçlarının dörtgen şekle sahip olduğu kabul edilmiştir. Ancak gerçek bağlantılarda yapıştırılan plakalar basınç altında sıkıştırdıklarından dolayı yapıştırıcı tabakası serbest uçlarında üçgenimsi yapıştırıcı birikintileri oluşur. Bu birikintilerin yapıştırıcı serbest uçlarında meydana gelen yüksek gerilmelerin azaltılmasında etkili olduğu fotoelastik metot ve sonlu eleman metodu ile ispatlanmıştır. Bu çalışmada yapıştırıcı ile birleştirilmiş çift bindirmeli bir ankastre bağlantının analizi yapıldı. Bağlantıyı oluşturan plaka ve desteğin çelikten olduğu kabul edildi. Yapıştırıcı ve yapışan malzemelerin lineer izotropik özelliklere sahip olduğu varsayıldı. Ayrıca yapıştırıcı tabakası serbest uçlarında yapıştırıcı birikintilerinin varlığı göz önüne alındı. Bu tür problemlerin çözümünde etkili bir metod olan sonlu eleman metodu kullanıldı. Bütün analizler genel amaçlı sonlu eleman yazılımı olan ANSYS [R1 kullanılarak gerçekleştirildi. Bu çalışma iki aşamadan meydana gelmektedir, ilk olarak seçilen bağlantının yatay plaka eksenine paralel ve bu eksene normal (x- ve y-) yönlerdeki iki ayrı yükleme şartı ile lineer elastik analizi yapıldı. Bu analizde bağlantı mukavemetinde etkili parametreler olan bağlantının bindirmeli destek boyu a, oyuk derinliği b ve yapıştırıcı tabakası kalınlığı 8 kademeli olarak artırılarak bağlantıda oluşan gerilme, şekil değiştirme ve yer değiştirmelerin değişimleri incelendi. Sonuç olarak bağlantı için uygun boyutlar belirlendi. İkinci aşamada ise, aynı yükleme şartları için boyutları belirlenen bağlantının geometrik bakımdan lineer olmayan analizi gerçekleştirildi. Bu analiz sonunda, yatay plaka serbest ucuna uygulanan düşey yönlü kuvvete karşı bağlantı rijit özellikler gösterdi. Gerilme, şekil değiştirme ve yer değiştirme eğrileri lineer analiz için elde edilen eğrilerle çakıştı. Yatay plaka serbest ucuna uygulanan çekme kuvveti nedeniyle bağlantıda lineersizliklerin oluştuğu gözlendi. Yani oluşturulan bağlantı plaka ucuna uygulanan düşey yönlü kuvvetlere karşı özellikle destek kısmında rijit özellik göstermiştir. Ancak yatay plaka ucuna uygulanan çekme yükü durumunda yatay plakadaki çekme eğilme momentiIV tesiri önemli mertebede olup, yapıştırıcı uçlarında ve yatay plakada oluşan yer değiştirme, gerilme ve şekil değiştirmelerde lineersizlik gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Epoksi yapıştırıcı, çelik plakalar, çift bindirmen ankastre bağlantı, gerilme analizi, direngenlik analizi, geometrik lineer olmayan analiz, sonlu elemanlar metodu, ANSYS yazılımı. ANSYSW Swanson Analysis Systems'in ticari rumuzudur. P.O. Box 65, Johnson Road Houston, PA 15342-0065 USA
Özet (Çeviri)
V ABSTRACT The improvements in the physical and mechanical properties of industrial adhesives have caused that adhesive bonding technique has been used succesfully in most engineering areas. Due to its some advantages over the other fastening methods, adhesively bonded joints have been analysed by many researchers using the classical analytical method and the finite element technique. Single- and double-lap joints have been analysed extensively because of their simple geometries. These analyses have shown that these adhesively bonded joints are weaker to peeling stresses and that high stress concentrations occur around the adhesive free ends. In the earlier studies, it was assumed that the adhesive layer had square free ends. However, in actual joints, since adherends are hold under the pressure, adhesive fillets having a geometry similar to a triangular occur around the free ends of adhesive. It has been shown that increasing the size of the adhesive fillets has an effect of reducing the peak adhesive stresses taking place around the adhesive free ends using the photoelastic and the finite element methods. In this study, an adhesively bonded double containment cantilever joint has been analysed. The material of the support and horizontal plate which are members of joint was assumed to be steel. Also, it was assumed that adhesive and adherends had linear isotropic properties. The presence of adhesive fillets around the adhesive free ends were also considered. The finite element method which is very powerful numerical solution technique was used in analysis. All analyses were carried out using the general purposed finite element software ANSYS!R!. This study consists of two stages. In the first stage, the adhesively bonded double containtment cantilever joint was analysed under a linear elastic approach for two different loads, one in the normal direction to the horizontal plate plane Py and a tensile loading in the x- direction at the end of the horizontal plate Px, respectively. In this analysis, the variations of peak stresses, strains and displacements occuring in the critical regions of the joint were investigated, as a function of the support length“a”, sloth depth“b”and adhesive layer thickness“8”of joint are increased. It was found that they were very effective parameters in its design. Based on the results, the optimum dimensions of the joint were determined. In the second stage, a geometrically non-linear analysis of the joint was carried out for the same loading conditions. It was observed that the joint presented a high rigidity under vertical load applied in the normal direction to horizontal plate-plane at free end of horizontal plate. The non-linear analysis presented asimilar variations of peak stress, strain and displacements components to those linear analysis. A high non-linearity was not observed for the load applied in the normal direction at the free end of horizontal plate.Vî That is, the support region of the adhesively bonded double containtment cantilever joint is very much rigid than the horizontal plate, since the horizontal plate is liable to bending due to its long length and the bending moment produced by the vertical load. However, in case of the horizontal tensile loading, the effect of the bending moment on the horizontal plate is considerable and it was observed a nonlinearity in the displacement, stress and strains in the adhesive fillets and on the horizontal plate. Keywords : Epoxy adhesive, steel plates, bonded joint, double containtment cantilever joint, stress analysis, stiffness analysis, geometrically non-linear analysis, the finite element method, ANSYS (R) ANSYS(R) Trademark of Swanson Analysis Systems. P.O. Box 65, Johnson Road Houston, PA 15342-0065 USA
Benzer Tezler
- Yapıştırıcıyla birleştirilmiş bindirme bağlantılarında hasar bölgesi oluşumu ve gelişiminin incelenmesi
Investigation of initiation and propagation of damaged zone in adhesively bonded joints
ENGİN AYSEL
Doktora
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMAL APALAK
- Yapıştırıcı ile birleştirilmiş T-tipi bağlantıların sonlu elemanlar metodu kullanarak analiz ve tasarımı
Analysis and design of adhesively bonded T-joints using the finite element method
ZEYNEP GÜL APALAK
- The effects of stackıng load and lenght of clapboard ın mono effıcıdent composıte-alumınum connectıons are bonded together by stackıng on damage load
Yapiştiriciyla bi̇rleşti̇ri̇lmi̇ş tek tesi̇rli̇ kompozi̇t-ali̇mümyum bağlantilarda i̇sti̇fleme açisi ve bi̇ndi̇rme uzunluğunun hasar yüküne etki̇si̇
BETÜL YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN ÖZEL
- Yapıştırıcıyla birleştirilmiş kademeli bağlantılarda kademe uzunluğu ile bağlantının hasar yükü arasındaki ilişkinin incelenmesi
Investigation of the relationship between the length of the joint and the damage load of the joint in the adhesively bonded step lap joints
MELEK DURMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH AKPINAR
- Birleştirilmiş kompozit parçaların kırılma mekaniği analizi
Fracture mechanics analysis of bonded composite parts
ÜNAL KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE ÖNDÜRÜCÜ