MMU 307 DESIGN OF MACHINE ELEMENTS

THEORY and SIMULATON ( Mechanical Loadings of Structural Elements)

1) Different Loadings of a Rotational Part

3 Boyutlu modelleme ortamında CATIA V5 vasıtası ile oluşturulan dönel bir parça yine CATIA

V5 içerisinde bulunan Analiz modülü (Finite Element Method) ile farklı yükleme koşullarında

analiz edilecek, elde edilen sonuçlar teorik sonuçlar ile karşılaştırılacaktır.

D=20mm çaplı ve L=200mm uzunluklu dairesel parça için öncelikle malzeme tanımlanmalıdır.

Bunun için Çelik ve Alüminyum alaşımı malzemeler tercih edilmiştir. Öncelikle çelik malzeme

için analizler yapılacak daha sonra da alüminyum alaşımı malzeme için de analizler yapılacak

ve sonuçlar karşılaştırılacaktır. Bu malzemelerin özellikleri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Malzeme Tipi Çelik Alüminyum alaşımı

Elastik Modül 200 GPa 70 GPa

Poisson oranı 0.266 0.346

Akma gerilimi 250 MPa 95 MPa

Yoğunluk 7860 kg/m3 2710 kg/m3

Not: Malzeme özellikleri kullanılacak malzeme tipinin kendine özgü özellikleri ile eğer

istenirse kullanıcı tarafından değiştirilebilir. (Properties kısmı, yukarıdaki şekildeki

pencereden)

i) Fx=10000 N (10kN) ve MZ=0 Nm

ii) Fx=10000 N (10kN) ve MZ=60 Nm

iii) FZ=0 N ve MZ=100 Nm

2) A solid shaft subjected to a combined loading

Or you can transfer the force with its torque and moment to the section we are interested

in. Section- C , H 120 mm from base, you can model only this section too.

3) Grooved round bar in torsion (Al alloy bar)

Max shear stress at nearly point H

seems to be between 52.3 MPa and

57 MPa.

4) Plate with hole (Plane Stress Assumption)

Ortasında delik bulunan alüminyum alaşım plaka tek eksenli çekmeye maruz bırakılmış, iki

farklı delik çapı için teorik sonuçlar ile sonlu elemanlar yöntemi sonuçları karşılaştırılmıştır.

Plaka boyutları L (Uzunluk), w (genişlik) ve t (kalınlık) olmak üzere L x w x t= 200mm x 100mm

x 3mm modellenmiştir.

Aşağıda d/w= 0.30 ve d/w= 0.10 alınarak teorik sonuçlar ile sonlu elemanlar sonuçları

karşılaştırılmıştır.

d/w=0.30 Kt=2.45

d/w=0.10 Kt=2.70

NOT: Bu soruda yukarıdaki şekilde görülen iki şaft Catia V5 Sonlu elemanlar analizi modülünde

statik şekilde analiz edilmiştir. Amaç birbirine bağlantılı parçaların (Assembly olmuş parçaların)

analizini yapmaktır.