Sızdırmazlık elemanı içermeyen metal flanşların sonlu elemanlar metodu ile parametrik tasarımı ve optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: UĞUR OKCU
Danışman: Ümit Er
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Cıvatalı bağlantıların doğru tasarlanması ve tasarlanan flanşlara uygun anma çapında cıvata seçilmesi havacılık, otomotiv ve savunma sanayii başta olmak üzere birçok sektörde büyük önem taşımaktadır. Uygun cıvata seçimi, tasarımı hafifleterek gereksiz sayıda cıvata kullanımının da önüne geçilmesini sağlayabilmektedir. Bu sayede işleme süreleri ve malzeme kullanımı azaltılabilmektedir. Bu çalışma kapsamında cıvata anma çapının, flanş davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Aynı geometrik ölçülere sahip iki flaş geometrisi imal edilmiştir. Bu flanşlar arasındaki tek fark bağlantıda kullanılan cıvataların anma çapıdır. Bu geometriler üzerinde çekme testleri gerçekleştirilmiş ve gerinim ölçerler yardımıyla cıvata ve flanş üzerindeki gerinim değerleri ölçülmüştür. Test numunelerinin sonlu elemanlar modeli ANSYS Workbench programı yardımıyla oluşturulmuştur. Oluşturulan model üzerinde, model doğrulama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bunun yanında sonlu elemanlar analizi sonuçları analitik sonuçlarla da karşılaştırılmıştır. Doğrulanmış sonlu elemanlar modeli sonuçları incelendiğinde, cıvata anma çapının artışının cıvatalı bağlantının dayanımı üzerinde büyük etkisi olduğu gözlemlenmiştir. Aynı flanş geometrisi için cıvata anma çapı M8'den M10'a yükseltilmiştir. Cıvata anma çapının arttırılması, flanş ve cıvatanın katılık oranını düşürmüştür. Bu katılık oranındaki düşüşün etkisiyle cıvatalı bağlantının tasarım yükü iki katına yükselmiştir. Bu çalışmada kullanılan sınır şartları ve modelleme tekniklerinin, çekme yükü altındaki benzer flanş geometrileri için de kullanılabileceği öngörülmektedir. Sonuç olarak flanş tasarımı yaparken cıvata ve flanşın katılık oranları hesaplanmalı ve bu oran tasarım gereksinimlerine göre seçilmelidir. Yüksek katılık oranı basma yüzeylerinin düşük yüklerde ayrılmasına sebep olurken, düşük katılık oranına sahip bağlantılarda yüzeyler arasındaki ayrılma daha yüksek kuvvetlerde meydana gelmektedir. Bu çalışmada kullanılan modelleme yönteminin benzer flanş yapılarının çekme kuvveti altında incelenmesinde de kullanılabileceği öngörülmüştür.