SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 15
Baixar para ler offline
Mukavemet I Dersinde Çözülecek Problemler
TEK EKSENLİ YÜKLEME DURUMUNDA GERİLMELER
1. Şekildeki askı sisteminde ABC kısmının üst parçası 10 mm alt parçaları
6 mm kalınlığındadır. Üst ve alt parçaları B noktasında yapıştırmak için
epoksi reçine kullanılmıştır. A daki pim 10 mm ve C deki pim 6 mm
çapındadır. Buna göre;
a) A ve C pimlerindeki kayma gerilmelerini,
b) ABC kısmındaki en büyük normal gerilmeyi,
c) B deki yapışma yüzeylerindeki ortalama kayma gerilmesini,
d) ABC kısmı için C noktasındaki yatak gerilmesini bulunuz.
2.
P=10 kN yük taşıyan bir halat 8 mm kalınlığındaki çelik
bir plaka ile beton bir duvara bağlanmıştır. Çelik
plakanın çekme mukavemeti 250 MPa, plaka ile beton
arasındaki kayma çekme mukavemeti 2 MPa ve emniyet
katsayısı n=3.6 olduğuna göre; yükün emniyetle
taşınabileceği a ve b değerleri ne olmalıdır.
3.
İki ahşap parça bir yapıştırıcı ile girinti ara
yüzeylerinden birbirlerine bağlanmışlardır.
Yapıştırıcıdaki ortalama kayma gerilmesi değeri
820 kPa değerine ulaştığında bağlantının
koptuğu bilindiğine göre P=7.6 kN’luk bir yükün
bağlantı tarafından emniyetle taşınması için “d ”
mesafesi ne olmalıdır. Ahşap parçaların
kalınlıkları 22 mm’dir.
4.
Şekildeki ahşap parçalar birbirlerine bir tutkal ile yapıştırılmıştır. Verilen
yükleme durumu için; yapıştırıcıdaki ortalama kayma gerilmesi değerinin
700 kPa değerini geçmemesi için L mesafesi ne olmalıdır?
5. Şekildeki yüklemede P=8 kN olduğunda
ahşap parça kesikli çizgilerle gösterilen
yerden kırılmaktadır. Kırılma anına karşılık
gelen ortalama kayma kayma gerilmesi ne
kadardır?
Çap 10 mm
Çap
Çelik
6.
Çelik malzeme için emniyetli normal ve kayma
mukavemet değerleri sırasıyla 300 MPa ve 140 MPa,
alüminyum plaka için emniyetli kayma mukavemeti
80 MPa olduğuna göre uygulanabilecek en büyük P
değeri nedir?
Al
Eğik Düzlemde Gerilmeler
Eksenel Yüklemede Şekil Değiştirmeler ve Hiperstatik problemler
Verilen yükleme durumu için normal
kuvvet diyagramı oluşturarak, ABCD çelik
çubuğunun toplam deformasyonunu
bulunuz.
9.
7. Şekildeki ahşap parçalar birbirlerine yatayla 30° lik bir
kesit boyunca yapıştırılmıştır. P=11 kN için yapışma
yüzeyindeki normal ve kayma gerilme değerlerini
bulunuz.
30°
P
Rijit plaka
400 mm dış çapına sahip şekildeki çelik boru, 10 mm
kalınlığındaki saç şeritlerin 20° lik açıyla helisel olarak
kaynatılmasıyla üretilmiştir. Kaynak bölgesinde, kaynağa
dik ve teğetsel emniyetli gerilme değerleri σ=60 MPa ve
τ=36 MPa olduğuna göre boruya uygulanabilecek
emniyetli P kuvvetini bulunuz.
8.
BDE rijit çubuğu AB ve CD elemanları ile sabit bir
yüzeye bağlanmıştır. Alüminyum olan (E = 70 GPa)
AB elemanının kesit alanı 500 mm2
’dir. Çelik olan
(E = 200 GPa) CD elemanının kesit alanı ise 600
mm2
’dir. Buna göre 30-kN’luk kuvvet için; B, D ve
E noktalarının yer değiştirmesini bulunuz.
10.
11. AB rijit çubuğu 2 mm çapındaki çelik bir tel (E=200 GPa)
ile şekildeki gibi yatayda tutulmaktadır. Buna göre; rijit
çubuğun üzerine B noktasından itibaren 0.16 m mesafede
konulan bir cismin B-E arasındaki 1.5 mm’lik açıklığı
kapatabilmesi için kütlesi (m) ne olmalıdır?
12.
Şekildeki yükleme durumu için; ABC rijit
çubuğuna bağlı, her biri 100 mm2 kesit alanına
sahip BD ve CE çelik halatlarının (E=200 GPa)
uzama miktarlarını bulunuz.
13.
Şekildeki ABC ve DEF elemanları, kesitleri 15x 35 mm ve
elastisite modülleri 200 GPa olan BE ve CF çelik çubukları ile
bağlanmışlardır. Verilen yükleme durumu için;
a) BE ve CF çubuklarının boylarındaki değişimleri
b) Tüm pimler eşit çapta olduğuna göre emniyetli pim çapını
bulunuz. (pimler için emniyetli kayma mukavemet değeri 60
MPa’dır) Not: ABC ve DEF elemanları rijit kabul
edilecektir.
Şekildeki AB, CD ve EF çubuklarının malzemesi çelik
olup Elastisite Modülü E=200 GPa’dır. BED rijit bir
çubuğuna E noktasında uygulanan yük değeri P=36
kN’dur. AB ile CD’nin kesit alanları 200 mm2 ve EF’nin
kesit alanı 625 mm2 olduğuna göre;
14.
a) EF çubuğunun boyundaki değişimi,
b) Her bir çubuktaki gerilme değerini bulunuz.
Şekildeki yükleme durumu için; ABC rijit çubuğuna bağlı,
her biri 100 mm2 kesit alanına sahip BD ve CE çelik
halatlarının (E=200 GPa) uzama miktarlarını bulunuz.
15.
Rijit bir plaka ile sıkıştırılan ve boşluklu olarak iç içe
geçmiş tüp ve çubuktaki gerilmeleri verilen parametreler
cinsinden bulunuz.
İç içe geçirilmiş bir alüminyum tüp ile bir çelik çubuk
şekildeki gibi rijit bir plaka ile eksenel yönde
yüklenmektedir. Çelik çubuk tüpten 0.1 mm daha
kısadır. Yani başlangıçta rijit blok sadece Alüminyum
tüpe temas etmektedir. Buna göre;
16.
a) Alüminyum tüpün ve çelik çubuğun taşıdıkları yük
miktarlarını bulunuz.
b) Alüminyum tüpte ve çelik çubukta meydana gelen
gerilmeleri bulunuz.
c) Her iki parçada eksenel yönde meydana gelen şekil
değişim miktarını bulunuz. Ea=70 GPa, Eç=200 GPa.
17.
Verilen yükleme durumu için A ve B noktalarındaki
reaksiyon kuvvetlerini bulunuz.
18.
38 mm çapındaki EF alüminyum çubuğu (E=70 GPa), 18
mm çapındaki CD ve GH çelik (E=200 GPa) civatalar
vasıtasıyla A ve B rijit parçaları tarafından
sıkıştırılmaktadır. Kullanılan somunların hatvesi (vida
adımı) 2.5 mm’dir. D ve H somunları vida boşluğu
alındıktan sonra çeyrek tur döndürüldüklerine göre; EF
alüminyum çubuğundaki normal gerilmeyi bulunuz.
Eksenel Yüklemede Durumunda Termal Gerilmeler, Şekil Değiştirmeler ve
Hiperstatik problemler
19. Şekildeki yüklemeye maruz çelik (E=200 GPa,
=11.7 x 10-6 /°C) kademeli mil başlangıçta oda
sıcaklığında (25°C) iken 125°C’ye ısıtılmıştır. Buna
göre;
L1=200 mm
L2=150 mm
A1=400 mm²
A2=300 mm²
12 kN
A B C
a) AB ve BC kısımlarındaki gerilme değerlerini
bulunuz.
b) B noktasının yer değiştirmesini bulunuz.
(E=200 GPa, =11.7 x 10-6 /°C)
20.
A B
0.5mm
250mm
300mm
alüminyum çelik
Şekildeki alüminyum ve çelik çubuklar özel bir
yapıştırıcı ile birbirlerine bağlanmışlardır.
Başlangıçta 20°C de bulunan sistemin sıcaklığı
140 °C ye çıkarılırsa, çubuklarda meydana gelen
gerilmeleri bulunuz.
21.
Kesit alanı 400 mm2
olan bir çubuğa önce şekildeki gibi P=15
kN luk bir kuvvet etkimiştir. Çubuk oda sıcaklığından (25°C)
50 °C ye çıkarıldığında A ve B noktalarında meydana gelen
tepki kuvvetleri ne olur? (L1=125 mm, L2=225 mm, E=200
GPa, ν=0.3, =17.3 x 10-6 /°C).
Oda sıcaklığında (20°C) aralarında 0.5 mm’lik boşluk
bulunan alüminyum ve çelik çubuklar 140°C’ye
ısıtıldıklarında; alüminyum çubukta meydana gelecek
gerilme değerini ve boy değişimini bulunuz. (Aa=2000
mm2
, Ea=75 GPa, a=23 x 10-6 /°C, Aç=800 mm2
,
22.
Eç=190 GPa, =17.3 x 10-6 /°C )
ç
23.
Başlangıçta oda sıcaklığında (T1=20°C) bulunan
alüminyum çubuk ile çelik çubuk arasında 0,5 mm’lik bir
boşluk bulunmaktadır. Verilen yükleme durumunda;
aralarındaki boşluğun kapanabilmesi için çubukların son
sıcaklığı T2 ne olmalıdır? (Aa=2000 mm2, Ea=75 GPa,
a=23 x 10-6 /°C, Aç=800 mm2, Eç=190 GPa, ç =17.3 x
10-6 /°C )
A D
0.5 mm
125 mm
150 mm
B C
150 mm 125 mm
20 kN 10 kN
Alüminyum Çelik
24.
E noktasında bir pimle bağlı olan CDE rijit çubuğu 30 mm
çapında prinç bir silindir (E=105 GPa, =20.9 x 10-6 /°C )
üzerinde durmaktadır. Rijit çubuk, C noktasında 22 mm
çapındaki çelik AC çubuğu (E=200 GPa, =11.7 x 10-6 /°C )
ve bir somun ile (herhangi bir ön gerilme oluşturmayacak
şekilde) yatayda sabitlenmiştir. Sistem bu şekilde oda
sıcaklığında (20°C) iken sadece prinç silindirin sıcaklığı
50°C’ye çıkarılmıştır. Buna göre silindirde meydana gelen
gerilmeyi bulunuz.
Genel Yükleme Durumunda Gerilme ve Şekil Değiştirmeler
Şekildeki plastik çekme test numunesinin; 3.2 kN luk eksenel
yükleme altında boyunda (150 mm lik ölçüm boyu-gage length)
11 mm uzama, çapında ise 0.625 mm lik daralma meydana
gelmiştir. Buna göre, malzemenin elastisite modülünü, kayma
modülünü ve poisson oranını bulunuz.
25.
60 mm çapındaki çelik civata bir somun ile
sıkıştırıldığında çapında 13 μm lik daralma
meydana gelmiştir. Buna göre, civatada meydana
gelen içi kuvveti bulunuz. E=200 GPa, ν=0.29.
26.
27.
Şekilde verilen 50 x 50 x 10 mm boyutlarındaki
Alüminyum blok bir kanalın içine yerleştirilmiş ve z-
doğrultusunda 10kN’luk çeki kuvvetine, y-
doğrultusunda ise P bası kuvvetine maruz bırakılmıştır.
x-doğrultusunda gerilme oluşmaması için; P yükünün
maksimum değeri ne olmalıdır? Bu durumda bloğun y-
doğrultusundaki kenar uzunluğu ne kadar değişir?
28.
Dikdörtgen prizması şeklindeki bir blok (G = 630 MPa)
iki rijit plakaya yapıştırılmıştır. Alt plaka sabit iken, üst
plakaya bir P kuvveti uygulanmıştır. P’nin etkisi ile üst
plaka 1 mm hareket ettiğine göre; malzemedeki ortalama
kayma şekil değiştirmesini ve uygulanan P kuvvetini
bulunuz.
Şekildeki plakanın üzerine d =225 mm çapında bir çember
çizilmiştir. 18 mm kalınlığındaki plakada düzlemsel
kuvvetlerin etkisiyle σx = 84 MPa ve σz = 140 MPa’lık
gerilmeler meydana gelmiştir. E = 70 GPa ve ν = 1/3,
olduğuna göre: a) AB çapındaki, b) CD çapındaki, c)
plakanın kalınlığındaki ve d) plakanın hacmindeki
değişimi bulunuz.
29.
y y
P=300 kN
z
x
ön görünüş üst görünüş
ΔT=40°C
P
Eksenel Yüklemede Plastik Deformasyonlar
30.
D C
A B
50 x 30 x 12 mm boyutlarındaki alüminyum bir plaka
(E=75 GPa, υ=0.3) şekildeki gibi yüklenmiştir. Plakaya
yapıştırılmış bulunan uzama tellerinden okunan değerler εx
=350x10-6
ve εy = -125x10-6
olduğuna göre;
x

P
y

a) P ve F kuvvetlerini bulunuz.
F
b) AC diyagonalindeki değişimi ve hacimsel değişimi
hesaplayınız.
Bir kenar uzunluğu 10 mm olan çelik bir küp şekildeki
gibi bir oyuğa yerleştirilmiştir. Küpün x- ve y-yönündeki
şekil değiştirmeleri engellenmiştir. Verilen yükleme
durumu için küpte hacimsel bir değişim olmaması için P
ne olmalıdır. (∆V=0) bulunuz. (E=200 GPa, ν=0.3,
=17.3 x 10-6
/°C).
31.
32.
Boyu L=500 mm ve kesiti 60 mm2
olan elastoplastik bir AB çubuğunun
elastisite modülü E=200 GPa, akma mukavemeti σak =300 MPa’dır.
Çubuktaki uzama 7 mm oluncaya kadar P kuvveti arttırılmaktadır. P
kuvveti kaldırıldığında kalıcı deformasyon miktarı ne kadar olur?
33.
Şekildeki kademeli çelik çubuğun elastisite modülü E=200 GPa,
akma mukavemeti σak =250 MPa’dır. Çubuğa bir P kuvveti
uygulanmış sonra kaldırılmıştır. Kalıcı deformasyon miktarı 2 mm
olduğuna göre uygulanan P kuvvetini ve maksimum deformasyonu
bulunuz.
Rijit bir ABC çubuğu iki çelik çubuk ile yatayda durmaktadır. B
noktası yavaş yavaş arttırılan Q yükünün etkisiyle 10 mm yer
değiştirdikten sonra sonra Q yükü kaldırılmaktadır. Elastoplastik
düşey çubukların elastisite modülü E=200 GPa, akma
mukavemeti σak =300 MPa olduğuna göre;
34.
a) Q yükünün maksimum değerini ve bu durumda ABC’nin
konumunu bulunuz.
b) ABC kirişinin son konumunu çiziniz.
Not: Aynı soruyu AB=1 m ve BC=3 m için çözünüz.
35.
Şekilde eksenel yöndeki kesiti verilen, iç içe geçmiş
elastoplastik tüp ve çubuktan oluşan sistem rijit bir plaka ile
çekilmektedir. P kuvveti “0” dan 25 kN’a yavaş yavaş
çıkarıldığına göre;
a) yapının kuvvet-deplasman diyagramını,
b) maximum uzamayı
  MPa
310
GPa
105
62 2



Y
t
t
t
σ
E
mm
A
  MPa
250
GPa
210
48 2



Y
r
r
r
σ
E
mm
A
c) kalıcı deformasyon miktarını,
d) tüp ve çubuktaki artık gerilmeleri bulunuz.
36.
Rijit bir ABC çubuğu, AD ve BE çelik çubukları ile
desteklenmiştir. AD ve BE çubuklarının kesitleri 37.5 x 6-mm,
elastisite modülü E=200 GPa, akma mukavemeti σak =250 MPa
dır. Q yükü 260 kN çıkarılıp sonra kaldırıldığında;
a) Çubuklardaki artık gerilmeleri bulunuz.
b) B noktasının son konumunu bulunuz. (a=0.64m)
BURULMA
Dairesel Kesitli Millerin Burulması: Gerilme, Dönme Açısı ve Hiperstatik
Problemler
37.
Şekildeki şaft için emniyetli kayma gerilmesi değeri 120 MPa
olduğuna göre uygulanabilecek burulma momentini ve bu
momente karşılık gelen minimum kayma gerilmesini bulunuz.
Şekildeki şaftın BC kısmının içi boştur ve iç çapı 90
mm, dış çapı 120 mm’dir. Diğer kısımların içi dolu ve
çapları “d ” dir. Buna göre;
38.
a) AB ve CD kısımları için izin verilebilir kayma
gerilmesi değeri 65 MPa ise d ne olmalıdır?
b) BC kısmındaki maksimum ve minimum kayma
gerilmelerini bulunuz.
39.
Şekildeki çelik kademeli milin kayma modülü
G=77 GPa olduğuna göre A noktasının toplam
dönme açısını bulunuz.
Şekildeki AB mili ile CD tüpü C noktasında rijit bir plaka ile
(kaynaklı olarak) birleştirilmişlerdir. Çelik milin emniyetli
kayma mukavemeti 84 MPa, pirinç tüpün emniyetli kayma
mukavemeti ise 50 MPa’dır. Mil çapı ds=38 mm olduğuna
göre; A noktasında uygulanabilecek emniyetli tork (T)
değerini bulunuz.
40.
41.
T=3 kN.m ‘lik torka maruz şekildeki bronz silindirde;
a) Maksimum kayma gerilmesini
b) D noktasındaki kayma gerilmesini
c) 30 mm çapındaki çekirdek kısım tarafından taşınan tork
miktarı bulunuz.
42.
Şekildeki milin (yarısının içi boş) dış çapı 22 mm ve içi boş
kısmın iç çapı ise 16 mm dir. Mil A ve B noktalarından
sabitlenmiştir. Milin tam ortasına 120 N.m lik bir tork
uygulandığında A ve B noktalarında meydana gelen
reaksiyon momentlerini bulunuz?
43. Sağ taraftan sabitlenmiş çelik bir mil ile alüminyum bir tüp,
şekildeki gibi rijit bir diske bağlanmıştır. Çelik mil ve
alüminyum tüp için emniyetli kayma gerilmeleri sırasıyla
120 MPa ve 70 MPa olduğuna göre; disk vasıtasıyla sisteme
uygulanabilecek maksimum tork değerini bulunuz. (Ga=27
GP G 77 GP )
44. İçi boş iki şaft şekilde dişliler ile bağlanmıştır.
Miller için izin verilebilir kayma gerilmesi 55
MPa olduğuna göre, uygulanabilecek To torkunu
ve bu torka karşılık gelen A noktasının toplam
dönmesini bulunuz .
Transmisyon Millerinin Dizaynı
45. 3600 devir/dk hızla dönen ve 3.7 kW gücündeki bir motora bağlı bir mildeki kayma
gerilmesinin (güç aktarımı esnasında) 60 MPa değerini geçmemesi için mil çapı ne olmalıdır?
46. İçi boş bir şaft (mil ) 100 kW lık bir gücü 20 Hz lik bir frekansla aktarmaktadır. Mildeki
kayma mukavemetinin 60 MPa değerini geçmemesi istendiğine göre, milin et kalınlığını
bulunuz. Mil için dış çap=50 mm.
Şekildeki milin kayma akma mukavemeti 150 MPa,
kayma modülü 77 GPa olduğuna göre; verilen tork değeri
için,
47.
a) elastik çekirdeğin yarıçapını, b) dönme açısını
yük kaldırıldığında
c) kalıcı dönme açısını, d) artık gerilmeleri bulunuz.
48.
Kayma akma mukavemeti 145 MPa, kayma modülü 77 GPa olan
şekildeki çelik mil yavaş yavaş arttırılan T momentine maruzdur.
Buna göre; a) Akma başlangıcı için tork değerini (Ty) ve ona
karşılık gelen dönme açısını (Φy),
b) Kesitin tamamını plastik deformasyona uğratan tork
değerini (Tp) ve ona karşılık gelen dönme açısını (Φf) bulunuz.
yük kaldırıldığında
c) kalıcı dönme açısını
d) artık gerilmeleri bulunuz.
Dairesel Kesitli Olmayan Millerin Burulması: Gerilme ve Dönme Açısı
49.
Şekildeki dikdörtgen kesitli
alüminyum tüpler ekstrüzyonla
üretilmiştir. T=2.7 kN.m için her iki
kesitin cidarlarındaki kayma
gerilmelerini bulunuz.
Not: (b) deki parça imalat
hatasından dolayı uniform kesitte
üretilememiştir.
50.
Şekildeki parçaların emniyetli mukavemet
değeri τem=40 MPa’dır. Uygulanabilecek
emniyetli tork (T) değerlerini ve bulunan T
değerleri için dönme açılarını bulunuz.
Çubuklar için L= 1 m, G=70 GPa alınacaktır.
Note: 1 ve 2 nolu parçaların kesit alanları, 1 ve
3 ün ise dış boyutları eşittir.
Şekildeki içi boş, 50 mm dış çapa ve 40 mm iç çapa sahip
tüplerden bir tanesi (b) eksene paralel olarak kesilmiştir. T=0.1
kN.m için;
51.
a) tüplerde meydana gelen kayma gerilmelerini ve dönme
açılarını bulunuz.
b) Kapalı tüp için bulunan sonuçları, daha önce dairesel kesitli
millerin burulması için çıkarılan bağıntılarda bulduğunuz
sonuçlarla karşılaştırınız. (L=1 m, G= 77 GPa)
SİMETRİK EĞİLME
51.
Şekildeki kiriş için akmayı başlatacak eğilme momentini
bulunuz.
Ekstrüzyonla üretilen alüminyum alaşımı bir tüp
şekildeki gibi bir eğilme momentine maruz
kalmıştır. Tüp için akma mukavemeti σy=250
MPa, maksimum (çekme) mukavemeti σu=415
MPa ve elatisite modülü E=73 GPa dır. Emniyet
katsayısını n=3 alarak uygulanabilecek moment
değerini ve eğrilik yarıçapını bulunuz.
52.
53.
3 kN-m lik eğilme momentine şekildeki
dökme demir bir parçada meydana gelen
maksimum bası ve çeki gerilmelerini ve
eğrilik yarıçapını bulunuz. E = 165 GPa
Kompozit Kirişlerin Eğilmesi
54.
Kesiti şekilde verilen kompozit bir kiriş M=4.5 kN.m lik eğilme
momentine maruzdur. Buna göre; çelik (Eç=200 GPa) ve prinç
(Ep=100 GPa) parçalardaki maksimum gerilmeleri bulunuz.
Şekildeki alüminyum (E=70 GPa) ve çelik (E=210 GPa) çubuklar
ara yüzeylerinden düzgün bir şekilde yapıştırılmıştır. Kesit yatay
eksen etrafında M=60 N.m lik eğilme momenti ile zorlandığına
göre; alüminyum ve çelik çubuklardaki maksimum normal
gerilmeleri bulunuz.
55.
Şekildeki alüminyum (E=70 GPa) ve çelik (E=210 GPa) çubuklar
ara yüzeylerinden düzgün bir şekilde yapıştırılmıştır. Kesit yatay
eksen etrafında M=60 N.m lik eğilme momenti ile zorlandığına
göre; alüminyum ve çelik çubuklardaki maksimum normal
gerilmeleri bulunuz.
56.
Şekildeki dikdörtgen kesitli plastik kirişin basıdaki elastisite
modülü çekidekinin 2 katı olduğuna göre; yatay eksen etrafında
uygulanan M=60 N.m lik eğilme momenti için, en büyük çeki ve
bası gerilmelerini bulunuz.
57.
Eğilmede Elastoplastik Gerilmeler ve Şekil Değiştirmeler
58. Akma mukavemeti 240 MPa, elastisite modülü 200 GPa olan
düzgün kesitli bir parça M = 36.8 kN-m lik eğilme momentine
maruz kalmıştır. Buna göre; (a) elastik çekirdeğin yüksekliğini (b)
tarafsız eksenin eğrilik yarıçapını bulunuz.
Yük geri kaldırıldığında , (c) artık gerilme dağılımını, (d) eğrilik
yarıçapını bulunuz.
Şekildeki AB kirişinin akma mukavemeti 350 MPa, elastisite
modülü 200 GPa olduğuna göre; akma başlangıcındaki ve
flanşların tam plastik hale geldiği durumdaki eğilme momentini
ve ona karşılık gelen eğrilik yarıçapını bulunuz.
59.
y
60. T.E
Kesiti verilmiş bir kirişin tamamını plastik deformasyona
uğratacak Mp momentini bulunuz, akma mukavemeti 240 MPa.
Eksantrik Yükleme
61.
Şekildeki gibi yüklenen zincir halkasının düz kısmında meydana gelen
maksimum bası ve çeki gerilmelerini, ve tarafsız eksenin konumunu
bulunuz.
Şekildeki dökme demir (gevrek) parçanın çekideki
emniyetli mukavemet değeri 30 MPa, basıdaki
mukavemet değeri ise 120 MPa olduğuna göre;
elemana uygulanabilecek en büyük P kuvvetini
bulunuz.
62.
KİRİŞLERDE KESME KUVVETİ VE EĞİLME MOMENTİ
DİYAGRAMLARI
63-70. Aşağıda verilen geometri ve yükleme durumları için kirişlerin kesme kuvveti ve eğilme
momenti diyagramlarını çiziniz.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
Aşağıda verilen geometri ve yükleme durumları için kirişlerin kesme kuvveti ve eğilme momenti
diyagramlarının doğruluğunu gösteriniz.
71.
72. Aşağıda verilen geometri ve yükleme durumları için kirişlerin kesme kuvveti ve eğilme
momenti diyagramlarının doğruluğunu gösteriniz.

Mais conteúdo relacionado

Destaque

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
ThinkNow
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Kurio // The Social Media Age(ncy)
 

Destaque (20)

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work
 
ChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slidesChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slides
 

dokumen.tips_mukavemet-i-dersinde-zlecek-problemlerkisideuedutrcesimatasmukavemetderste.pdf

  • 1. Mukavemet I Dersinde Çözülecek Problemler TEK EKSENLİ YÜKLEME DURUMUNDA GERİLMELER 1. Şekildeki askı sisteminde ABC kısmının üst parçası 10 mm alt parçaları 6 mm kalınlığındadır. Üst ve alt parçaları B noktasında yapıştırmak için epoksi reçine kullanılmıştır. A daki pim 10 mm ve C deki pim 6 mm çapındadır. Buna göre; a) A ve C pimlerindeki kayma gerilmelerini, b) ABC kısmındaki en büyük normal gerilmeyi, c) B deki yapışma yüzeylerindeki ortalama kayma gerilmesini, d) ABC kısmı için C noktasındaki yatak gerilmesini bulunuz. 2. P=10 kN yük taşıyan bir halat 8 mm kalınlığındaki çelik bir plaka ile beton bir duvara bağlanmıştır. Çelik plakanın çekme mukavemeti 250 MPa, plaka ile beton arasındaki kayma çekme mukavemeti 2 MPa ve emniyet katsayısı n=3.6 olduğuna göre; yükün emniyetle taşınabileceği a ve b değerleri ne olmalıdır. 3. İki ahşap parça bir yapıştırıcı ile girinti ara yüzeylerinden birbirlerine bağlanmışlardır. Yapıştırıcıdaki ortalama kayma gerilmesi değeri 820 kPa değerine ulaştığında bağlantının koptuğu bilindiğine göre P=7.6 kN’luk bir yükün bağlantı tarafından emniyetle taşınması için “d ” mesafesi ne olmalıdır. Ahşap parçaların kalınlıkları 22 mm’dir. 4. Şekildeki ahşap parçalar birbirlerine bir tutkal ile yapıştırılmıştır. Verilen yükleme durumu için; yapıştırıcıdaki ortalama kayma gerilmesi değerinin 700 kPa değerini geçmemesi için L mesafesi ne olmalıdır?
  • 2. 5. Şekildeki yüklemede P=8 kN olduğunda ahşap parça kesikli çizgilerle gösterilen yerden kırılmaktadır. Kırılma anına karşılık gelen ortalama kayma kayma gerilmesi ne kadardır? Çap 10 mm Çap Çelik 6. Çelik malzeme için emniyetli normal ve kayma mukavemet değerleri sırasıyla 300 MPa ve 140 MPa, alüminyum plaka için emniyetli kayma mukavemeti 80 MPa olduğuna göre uygulanabilecek en büyük P değeri nedir? Al Eğik Düzlemde Gerilmeler Eksenel Yüklemede Şekil Değiştirmeler ve Hiperstatik problemler Verilen yükleme durumu için normal kuvvet diyagramı oluşturarak, ABCD çelik çubuğunun toplam deformasyonunu bulunuz. 9. 7. Şekildeki ahşap parçalar birbirlerine yatayla 30° lik bir kesit boyunca yapıştırılmıştır. P=11 kN için yapışma yüzeyindeki normal ve kayma gerilme değerlerini bulunuz. 30° P Rijit plaka 400 mm dış çapına sahip şekildeki çelik boru, 10 mm kalınlığındaki saç şeritlerin 20° lik açıyla helisel olarak kaynatılmasıyla üretilmiştir. Kaynak bölgesinde, kaynağa dik ve teğetsel emniyetli gerilme değerleri σ=60 MPa ve τ=36 MPa olduğuna göre boruya uygulanabilecek emniyetli P kuvvetini bulunuz. 8.
  • 3. BDE rijit çubuğu AB ve CD elemanları ile sabit bir yüzeye bağlanmıştır. Alüminyum olan (E = 70 GPa) AB elemanının kesit alanı 500 mm2 ’dir. Çelik olan (E = 200 GPa) CD elemanının kesit alanı ise 600 mm2 ’dir. Buna göre 30-kN’luk kuvvet için; B, D ve E noktalarının yer değiştirmesini bulunuz. 10. 11. AB rijit çubuğu 2 mm çapındaki çelik bir tel (E=200 GPa) ile şekildeki gibi yatayda tutulmaktadır. Buna göre; rijit çubuğun üzerine B noktasından itibaren 0.16 m mesafede konulan bir cismin B-E arasındaki 1.5 mm’lik açıklığı kapatabilmesi için kütlesi (m) ne olmalıdır? 12. Şekildeki yükleme durumu için; ABC rijit çubuğuna bağlı, her biri 100 mm2 kesit alanına sahip BD ve CE çelik halatlarının (E=200 GPa) uzama miktarlarını bulunuz. 13. Şekildeki ABC ve DEF elemanları, kesitleri 15x 35 mm ve elastisite modülleri 200 GPa olan BE ve CF çelik çubukları ile bağlanmışlardır. Verilen yükleme durumu için; a) BE ve CF çubuklarının boylarındaki değişimleri b) Tüm pimler eşit çapta olduğuna göre emniyetli pim çapını bulunuz. (pimler için emniyetli kayma mukavemet değeri 60 MPa’dır) Not: ABC ve DEF elemanları rijit kabul edilecektir.
  • 4. Şekildeki AB, CD ve EF çubuklarının malzemesi çelik olup Elastisite Modülü E=200 GPa’dır. BED rijit bir çubuğuna E noktasında uygulanan yük değeri P=36 kN’dur. AB ile CD’nin kesit alanları 200 mm2 ve EF’nin kesit alanı 625 mm2 olduğuna göre; 14. a) EF çubuğunun boyundaki değişimi, b) Her bir çubuktaki gerilme değerini bulunuz. Şekildeki yükleme durumu için; ABC rijit çubuğuna bağlı, her biri 100 mm2 kesit alanına sahip BD ve CE çelik halatlarının (E=200 GPa) uzama miktarlarını bulunuz. 15. Rijit bir plaka ile sıkıştırılan ve boşluklu olarak iç içe geçmiş tüp ve çubuktaki gerilmeleri verilen parametreler cinsinden bulunuz. İç içe geçirilmiş bir alüminyum tüp ile bir çelik çubuk şekildeki gibi rijit bir plaka ile eksenel yönde yüklenmektedir. Çelik çubuk tüpten 0.1 mm daha kısadır. Yani başlangıçta rijit blok sadece Alüminyum tüpe temas etmektedir. Buna göre; 16. a) Alüminyum tüpün ve çelik çubuğun taşıdıkları yük miktarlarını bulunuz. b) Alüminyum tüpte ve çelik çubukta meydana gelen gerilmeleri bulunuz. c) Her iki parçada eksenel yönde meydana gelen şekil değişim miktarını bulunuz. Ea=70 GPa, Eç=200 GPa. 17. Verilen yükleme durumu için A ve B noktalarındaki reaksiyon kuvvetlerini bulunuz.
  • 5. 18. 38 mm çapındaki EF alüminyum çubuğu (E=70 GPa), 18 mm çapındaki CD ve GH çelik (E=200 GPa) civatalar vasıtasıyla A ve B rijit parçaları tarafından sıkıştırılmaktadır. Kullanılan somunların hatvesi (vida adımı) 2.5 mm’dir. D ve H somunları vida boşluğu alındıktan sonra çeyrek tur döndürüldüklerine göre; EF alüminyum çubuğundaki normal gerilmeyi bulunuz. Eksenel Yüklemede Durumunda Termal Gerilmeler, Şekil Değiştirmeler ve Hiperstatik problemler 19. Şekildeki yüklemeye maruz çelik (E=200 GPa, =11.7 x 10-6 /°C) kademeli mil başlangıçta oda sıcaklığında (25°C) iken 125°C’ye ısıtılmıştır. Buna göre; L1=200 mm L2=150 mm A1=400 mm² A2=300 mm² 12 kN A B C a) AB ve BC kısımlarındaki gerilme değerlerini bulunuz. b) B noktasının yer değiştirmesini bulunuz. (E=200 GPa, =11.7 x 10-6 /°C) 20. A B 0.5mm 250mm 300mm alüminyum çelik Şekildeki alüminyum ve çelik çubuklar özel bir yapıştırıcı ile birbirlerine bağlanmışlardır. Başlangıçta 20°C de bulunan sistemin sıcaklığı 140 °C ye çıkarılırsa, çubuklarda meydana gelen gerilmeleri bulunuz. 21. Kesit alanı 400 mm2 olan bir çubuğa önce şekildeki gibi P=15 kN luk bir kuvvet etkimiştir. Çubuk oda sıcaklığından (25°C) 50 °C ye çıkarıldığında A ve B noktalarında meydana gelen tepki kuvvetleri ne olur? (L1=125 mm, L2=225 mm, E=200 GPa, ν=0.3, =17.3 x 10-6 /°C). Oda sıcaklığında (20°C) aralarında 0.5 mm’lik boşluk bulunan alüminyum ve çelik çubuklar 140°C’ye ısıtıldıklarında; alüminyum çubukta meydana gelecek gerilme değerini ve boy değişimini bulunuz. (Aa=2000 mm2 , Ea=75 GPa, a=23 x 10-6 /°C, Aç=800 mm2 , 22. Eç=190 GPa, =17.3 x 10-6 /°C ) ç
  • 6. 23. Başlangıçta oda sıcaklığında (T1=20°C) bulunan alüminyum çubuk ile çelik çubuk arasında 0,5 mm’lik bir boşluk bulunmaktadır. Verilen yükleme durumunda; aralarındaki boşluğun kapanabilmesi için çubukların son sıcaklığı T2 ne olmalıdır? (Aa=2000 mm2, Ea=75 GPa, a=23 x 10-6 /°C, Aç=800 mm2, Eç=190 GPa, ç =17.3 x 10-6 /°C ) A D 0.5 mm 125 mm 150 mm B C 150 mm 125 mm 20 kN 10 kN Alüminyum Çelik 24. E noktasında bir pimle bağlı olan CDE rijit çubuğu 30 mm çapında prinç bir silindir (E=105 GPa, =20.9 x 10-6 /°C ) üzerinde durmaktadır. Rijit çubuk, C noktasında 22 mm çapındaki çelik AC çubuğu (E=200 GPa, =11.7 x 10-6 /°C ) ve bir somun ile (herhangi bir ön gerilme oluşturmayacak şekilde) yatayda sabitlenmiştir. Sistem bu şekilde oda sıcaklığında (20°C) iken sadece prinç silindirin sıcaklığı 50°C’ye çıkarılmıştır. Buna göre silindirde meydana gelen gerilmeyi bulunuz. Genel Yükleme Durumunda Gerilme ve Şekil Değiştirmeler Şekildeki plastik çekme test numunesinin; 3.2 kN luk eksenel yükleme altında boyunda (150 mm lik ölçüm boyu-gage length) 11 mm uzama, çapında ise 0.625 mm lik daralma meydana gelmiştir. Buna göre, malzemenin elastisite modülünü, kayma modülünü ve poisson oranını bulunuz. 25. 60 mm çapındaki çelik civata bir somun ile sıkıştırıldığında çapında 13 μm lik daralma meydana gelmiştir. Buna göre, civatada meydana gelen içi kuvveti bulunuz. E=200 GPa, ν=0.29. 26. 27. Şekilde verilen 50 x 50 x 10 mm boyutlarındaki Alüminyum blok bir kanalın içine yerleştirilmiş ve z- doğrultusunda 10kN’luk çeki kuvvetine, y- doğrultusunda ise P bası kuvvetine maruz bırakılmıştır. x-doğrultusunda gerilme oluşmaması için; P yükünün maksimum değeri ne olmalıdır? Bu durumda bloğun y- doğrultusundaki kenar uzunluğu ne kadar değişir?
  • 7. 28. Dikdörtgen prizması şeklindeki bir blok (G = 630 MPa) iki rijit plakaya yapıştırılmıştır. Alt plaka sabit iken, üst plakaya bir P kuvveti uygulanmıştır. P’nin etkisi ile üst plaka 1 mm hareket ettiğine göre; malzemedeki ortalama kayma şekil değiştirmesini ve uygulanan P kuvvetini bulunuz. Şekildeki plakanın üzerine d =225 mm çapında bir çember çizilmiştir. 18 mm kalınlığındaki plakada düzlemsel kuvvetlerin etkisiyle σx = 84 MPa ve σz = 140 MPa’lık gerilmeler meydana gelmiştir. E = 70 GPa ve ν = 1/3, olduğuna göre: a) AB çapındaki, b) CD çapındaki, c) plakanın kalınlığındaki ve d) plakanın hacmindeki değişimi bulunuz. 29. y y P=300 kN z x ön görünüş üst görünüş ΔT=40°C P Eksenel Yüklemede Plastik Deformasyonlar 30. D C A B 50 x 30 x 12 mm boyutlarındaki alüminyum bir plaka (E=75 GPa, υ=0.3) şekildeki gibi yüklenmiştir. Plakaya yapıştırılmış bulunan uzama tellerinden okunan değerler εx =350x10-6 ve εy = -125x10-6 olduğuna göre; x  P y  a) P ve F kuvvetlerini bulunuz. F b) AC diyagonalindeki değişimi ve hacimsel değişimi hesaplayınız. Bir kenar uzunluğu 10 mm olan çelik bir küp şekildeki gibi bir oyuğa yerleştirilmiştir. Küpün x- ve y-yönündeki şekil değiştirmeleri engellenmiştir. Verilen yükleme durumu için küpte hacimsel bir değişim olmaması için P ne olmalıdır. (∆V=0) bulunuz. (E=200 GPa, ν=0.3, =17.3 x 10-6 /°C). 31. 32. Boyu L=500 mm ve kesiti 60 mm2 olan elastoplastik bir AB çubuğunun elastisite modülü E=200 GPa, akma mukavemeti σak =300 MPa’dır. Çubuktaki uzama 7 mm oluncaya kadar P kuvveti arttırılmaktadır. P kuvveti kaldırıldığında kalıcı deformasyon miktarı ne kadar olur?
  • 8. 33. Şekildeki kademeli çelik çubuğun elastisite modülü E=200 GPa, akma mukavemeti σak =250 MPa’dır. Çubuğa bir P kuvveti uygulanmış sonra kaldırılmıştır. Kalıcı deformasyon miktarı 2 mm olduğuna göre uygulanan P kuvvetini ve maksimum deformasyonu bulunuz. Rijit bir ABC çubuğu iki çelik çubuk ile yatayda durmaktadır. B noktası yavaş yavaş arttırılan Q yükünün etkisiyle 10 mm yer değiştirdikten sonra sonra Q yükü kaldırılmaktadır. Elastoplastik düşey çubukların elastisite modülü E=200 GPa, akma mukavemeti σak =300 MPa olduğuna göre; 34. a) Q yükünün maksimum değerini ve bu durumda ABC’nin konumunu bulunuz. b) ABC kirişinin son konumunu çiziniz. Not: Aynı soruyu AB=1 m ve BC=3 m için çözünüz. 35. Şekilde eksenel yöndeki kesiti verilen, iç içe geçmiş elastoplastik tüp ve çubuktan oluşan sistem rijit bir plaka ile çekilmektedir. P kuvveti “0” dan 25 kN’a yavaş yavaş çıkarıldığına göre; a) yapının kuvvet-deplasman diyagramını, b) maximum uzamayı   MPa 310 GPa 105 62 2    Y t t t σ E mm A   MPa 250 GPa 210 48 2    Y r r r σ E mm A c) kalıcı deformasyon miktarını, d) tüp ve çubuktaki artık gerilmeleri bulunuz. 36. Rijit bir ABC çubuğu, AD ve BE çelik çubukları ile desteklenmiştir. AD ve BE çubuklarının kesitleri 37.5 x 6-mm, elastisite modülü E=200 GPa, akma mukavemeti σak =250 MPa dır. Q yükü 260 kN çıkarılıp sonra kaldırıldığında; a) Çubuklardaki artık gerilmeleri bulunuz. b) B noktasının son konumunu bulunuz. (a=0.64m)
  • 9. BURULMA Dairesel Kesitli Millerin Burulması: Gerilme, Dönme Açısı ve Hiperstatik Problemler 37. Şekildeki şaft için emniyetli kayma gerilmesi değeri 120 MPa olduğuna göre uygulanabilecek burulma momentini ve bu momente karşılık gelen minimum kayma gerilmesini bulunuz. Şekildeki şaftın BC kısmının içi boştur ve iç çapı 90 mm, dış çapı 120 mm’dir. Diğer kısımların içi dolu ve çapları “d ” dir. Buna göre; 38. a) AB ve CD kısımları için izin verilebilir kayma gerilmesi değeri 65 MPa ise d ne olmalıdır? b) BC kısmındaki maksimum ve minimum kayma gerilmelerini bulunuz. 39. Şekildeki çelik kademeli milin kayma modülü G=77 GPa olduğuna göre A noktasının toplam dönme açısını bulunuz. Şekildeki AB mili ile CD tüpü C noktasında rijit bir plaka ile (kaynaklı olarak) birleştirilmişlerdir. Çelik milin emniyetli kayma mukavemeti 84 MPa, pirinç tüpün emniyetli kayma mukavemeti ise 50 MPa’dır. Mil çapı ds=38 mm olduğuna göre; A noktasında uygulanabilecek emniyetli tork (T) değerini bulunuz. 40. 41. T=3 kN.m ‘lik torka maruz şekildeki bronz silindirde; a) Maksimum kayma gerilmesini b) D noktasındaki kayma gerilmesini c) 30 mm çapındaki çekirdek kısım tarafından taşınan tork miktarı bulunuz.
  • 10. 42. Şekildeki milin (yarısının içi boş) dış çapı 22 mm ve içi boş kısmın iç çapı ise 16 mm dir. Mil A ve B noktalarından sabitlenmiştir. Milin tam ortasına 120 N.m lik bir tork uygulandığında A ve B noktalarında meydana gelen reaksiyon momentlerini bulunuz? 43. Sağ taraftan sabitlenmiş çelik bir mil ile alüminyum bir tüp, şekildeki gibi rijit bir diske bağlanmıştır. Çelik mil ve alüminyum tüp için emniyetli kayma gerilmeleri sırasıyla 120 MPa ve 70 MPa olduğuna göre; disk vasıtasıyla sisteme uygulanabilecek maksimum tork değerini bulunuz. (Ga=27 GP G 77 GP ) 44. İçi boş iki şaft şekilde dişliler ile bağlanmıştır. Miller için izin verilebilir kayma gerilmesi 55 MPa olduğuna göre, uygulanabilecek To torkunu ve bu torka karşılık gelen A noktasının toplam dönmesini bulunuz . Transmisyon Millerinin Dizaynı 45. 3600 devir/dk hızla dönen ve 3.7 kW gücündeki bir motora bağlı bir mildeki kayma gerilmesinin (güç aktarımı esnasında) 60 MPa değerini geçmemesi için mil çapı ne olmalıdır? 46. İçi boş bir şaft (mil ) 100 kW lık bir gücü 20 Hz lik bir frekansla aktarmaktadır. Mildeki kayma mukavemetinin 60 MPa değerini geçmemesi istendiğine göre, milin et kalınlığını bulunuz. Mil için dış çap=50 mm. Şekildeki milin kayma akma mukavemeti 150 MPa, kayma modülü 77 GPa olduğuna göre; verilen tork değeri için, 47. a) elastik çekirdeğin yarıçapını, b) dönme açısını yük kaldırıldığında c) kalıcı dönme açısını, d) artık gerilmeleri bulunuz. 48. Kayma akma mukavemeti 145 MPa, kayma modülü 77 GPa olan şekildeki çelik mil yavaş yavaş arttırılan T momentine maruzdur. Buna göre; a) Akma başlangıcı için tork değerini (Ty) ve ona karşılık gelen dönme açısını (Φy), b) Kesitin tamamını plastik deformasyona uğratan tork değerini (Tp) ve ona karşılık gelen dönme açısını (Φf) bulunuz. yük kaldırıldığında c) kalıcı dönme açısını d) artık gerilmeleri bulunuz.
  • 11. Dairesel Kesitli Olmayan Millerin Burulması: Gerilme ve Dönme Açısı 49. Şekildeki dikdörtgen kesitli alüminyum tüpler ekstrüzyonla üretilmiştir. T=2.7 kN.m için her iki kesitin cidarlarındaki kayma gerilmelerini bulunuz. Not: (b) deki parça imalat hatasından dolayı uniform kesitte üretilememiştir. 50. Şekildeki parçaların emniyetli mukavemet değeri τem=40 MPa’dır. Uygulanabilecek emniyetli tork (T) değerlerini ve bulunan T değerleri için dönme açılarını bulunuz. Çubuklar için L= 1 m, G=70 GPa alınacaktır. Note: 1 ve 2 nolu parçaların kesit alanları, 1 ve 3 ün ise dış boyutları eşittir. Şekildeki içi boş, 50 mm dış çapa ve 40 mm iç çapa sahip tüplerden bir tanesi (b) eksene paralel olarak kesilmiştir. T=0.1 kN.m için; 51. a) tüplerde meydana gelen kayma gerilmelerini ve dönme açılarını bulunuz. b) Kapalı tüp için bulunan sonuçları, daha önce dairesel kesitli millerin burulması için çıkarılan bağıntılarda bulduğunuz sonuçlarla karşılaştırınız. (L=1 m, G= 77 GPa) SİMETRİK EĞİLME 51. Şekildeki kiriş için akmayı başlatacak eğilme momentini bulunuz. Ekstrüzyonla üretilen alüminyum alaşımı bir tüp şekildeki gibi bir eğilme momentine maruz kalmıştır. Tüp için akma mukavemeti σy=250 MPa, maksimum (çekme) mukavemeti σu=415 MPa ve elatisite modülü E=73 GPa dır. Emniyet katsayısını n=3 alarak uygulanabilecek moment değerini ve eğrilik yarıçapını bulunuz. 52.
  • 12. 53. 3 kN-m lik eğilme momentine şekildeki dökme demir bir parçada meydana gelen maksimum bası ve çeki gerilmelerini ve eğrilik yarıçapını bulunuz. E = 165 GPa Kompozit Kirişlerin Eğilmesi 54. Kesiti şekilde verilen kompozit bir kiriş M=4.5 kN.m lik eğilme momentine maruzdur. Buna göre; çelik (Eç=200 GPa) ve prinç (Ep=100 GPa) parçalardaki maksimum gerilmeleri bulunuz. Şekildeki alüminyum (E=70 GPa) ve çelik (E=210 GPa) çubuklar ara yüzeylerinden düzgün bir şekilde yapıştırılmıştır. Kesit yatay eksen etrafında M=60 N.m lik eğilme momenti ile zorlandığına göre; alüminyum ve çelik çubuklardaki maksimum normal gerilmeleri bulunuz. 55. Şekildeki alüminyum (E=70 GPa) ve çelik (E=210 GPa) çubuklar ara yüzeylerinden düzgün bir şekilde yapıştırılmıştır. Kesit yatay eksen etrafında M=60 N.m lik eğilme momenti ile zorlandığına göre; alüminyum ve çelik çubuklardaki maksimum normal gerilmeleri bulunuz. 56. Şekildeki dikdörtgen kesitli plastik kirişin basıdaki elastisite modülü çekidekinin 2 katı olduğuna göre; yatay eksen etrafında uygulanan M=60 N.m lik eğilme momenti için, en büyük çeki ve bası gerilmelerini bulunuz. 57.
  • 13. Eğilmede Elastoplastik Gerilmeler ve Şekil Değiştirmeler 58. Akma mukavemeti 240 MPa, elastisite modülü 200 GPa olan düzgün kesitli bir parça M = 36.8 kN-m lik eğilme momentine maruz kalmıştır. Buna göre; (a) elastik çekirdeğin yüksekliğini (b) tarafsız eksenin eğrilik yarıçapını bulunuz. Yük geri kaldırıldığında , (c) artık gerilme dağılımını, (d) eğrilik yarıçapını bulunuz. Şekildeki AB kirişinin akma mukavemeti 350 MPa, elastisite modülü 200 GPa olduğuna göre; akma başlangıcındaki ve flanşların tam plastik hale geldiği durumdaki eğilme momentini ve ona karşılık gelen eğrilik yarıçapını bulunuz. 59. y 60. T.E Kesiti verilmiş bir kirişin tamamını plastik deformasyona uğratacak Mp momentini bulunuz, akma mukavemeti 240 MPa. Eksantrik Yükleme 61. Şekildeki gibi yüklenen zincir halkasının düz kısmında meydana gelen maksimum bası ve çeki gerilmelerini, ve tarafsız eksenin konumunu bulunuz. Şekildeki dökme demir (gevrek) parçanın çekideki emniyetli mukavemet değeri 30 MPa, basıdaki mukavemet değeri ise 120 MPa olduğuna göre; elemana uygulanabilecek en büyük P kuvvetini bulunuz. 62.
  • 14. KİRİŞLERDE KESME KUVVETİ VE EĞİLME MOMENTİ DİYAGRAMLARI 63-70. Aşağıda verilen geometri ve yükleme durumları için kirişlerin kesme kuvveti ve eğilme momenti diyagramlarını çiziniz. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70.
  • 15. Aşağıda verilen geometri ve yükleme durumları için kirişlerin kesme kuvveti ve eğilme momenti diyagramlarının doğruluğunu gösteriniz. 71. 72. Aşağıda verilen geometri ve yükleme durumları için kirişlerin kesme kuvveti ve eğilme momenti diyagramlarının doğruluğunu gösteriniz.