konu 3_eĞİlme (simetrik olmayan eğilme+eĞrİ eksenli Çubuklar)

17
© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. MECHANICS OF MATERIALS Fifth Edition Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek 1- 1 Simetrik Olmayan Eğilme (Eğik Eğilme) Simetrik Eğilme : •Eğilme momenti bir simetri düzleminde (y burada simetri eksenidir) etki etmektedir. Kesit eğilmeden sonra yine simetrik kalır ve eğilme simetri düzlemindedir. • Tarafsız eksen ile moment ekseni (yönü) çakışıktır. Simetrik Olmayan Eğilme : •Eğilme momenti bir simetri düzleminde etki etmeyebilir. •Eğilme, momentin etki düzleminde gerçekleşmez. Genel olarak, tarafsız eksenle moment ekseni (yönü) çakışık değildir.

Upload: kuersat-gueltekin

Post on 24-Oct-2014

204 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 1

Simetrik Olmayan Eğilme (Eğik Eğilme)Simetrik Eğilme :

• Eğilme momenti bir simetri düzleminde (y burada simetri eksenidir) etki etmektedir.

• Kesit eğilmeden sonra yine simetrik kalır ve eğilme simetri düzlemindedir.

• Tarafsız eksen ile moment ekseni (yönü) çakışıktır.

Simetrik Olmayan Eğilme :

• Eğilme momenti bir simetri düzleminde etki etmeyebilir.

• Eğilme, momentin etki düzleminde gerçekleşmez.

• Genel olarak, tarafsız eksenle moment ekseni (yönü) çakışık değildir.

Page 2: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 2

Şekildeki gibi bir Mz eğilme momentine maruz kesitteki gerilmelere karşılık geleneşdeğer kuvvet ve momentler şu şartları sağlamalıdır:

∫ =−=

∫ ==∫ ==

MdAyM

dAzMdAF

xz

xy

xx

σ

σσ

00

Tarafsız eksen geometrik merkezden geçer

0 dAy veya

0dAcydAF mxx

=

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−==

∫∫ σσ

ifadesigerilmenormalI

cMσ

cIσdA

cyyMM

z

zm

mmz

=

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−−== ∫ σ

Bunun için moment vektörü geometrik merkezden geçen asal atalet eksenlerinden birisiyle çakışmalıdır. Eğer uygulanan moment vektörünün yönü asal atalet eksenlerindenbirisiyle çakışmıyorsa eğik eğilme meydana gelir.

yz

mxy

I0dAyz

0dAcyzdAzM

==

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−==

∫∫ σσ

Page 3: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 3

y

y

z

zx I

zMI

yM+−=σ

θθ sincos MMMM yz ==

• Tarafsız eksenin konumu için;

( ) ( )

θφ

θθσ

tanII

zytan

IzsinM

IycosM

IzM

IyM0

y

z

yzy

y

z

zx

==

+−=+−==

Simetrik olmayan eğilmede süperpozisyon prensibi:

=

+

A

A

Pozitif bölgede yer alan bir A noktasındaki bileşke gerilme;

Page 4: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 4

Şekildeki yükleme durumunda;a) Kirişteki maksimum gerilmeyi,b) Tarafsız eksenin yatay eksenle yaptığı açıyı bulunuz.

Örnek:

200 Nm

Page 5: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 5

y

z

Örnek: Şekildeki yükleme durumunda;a) Tarafsız eksenin yatayla yaptığı açıyı bulunuz.b) En büyük çeki gerilmesini bulunuz.

43'z

43'y mm109.176I;mm10281I ×=×=

Page 6: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 6

Örnek:

I. YOL : asal atalet eksenleri kullanılarak çözüm yapılırsa;

Şekildeki yükleme durumunda;a) A noktasındaki gerilmeyi,b) Tarafsız eksenin yatayla yaptığı açıyı bulunuz.

Page 7: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 7

Tarafsız Eksen

Page 8: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 8

II. YOL ( ) ( )2yzzy

yzzyyyzzx III

yIzIMyIzIM−

−+−=σ

Bağıntısı ile doğrudan çözüme ulaşılabilir.

Page 9: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 9

Örnek: Şekildeki kiriş için;a) geometrik merkezin koordinatlarınıve Iy , Iz , Iyz atalet momentlerinib) Asal atalet momentlerini ve

doğrultularınıc) En büyük çeki ve bası gerilmelerini

bulunuz.

y

z .P

120°

10 mm

10 mm

50 mm

70 m

m

Page 10: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 10

Şekildeki yükleme durumunda;a) Tarafsız eksenin yatayla yaptığı açıyı bulunuz.b) En büyük çeki gerilmesini bulunuz.

Örnek:

Page 11: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 11

Pozitif bölgede bir A noktası için Süperpozisyon prensibi:

y

y

z

zx I

zMI

yMAP

+−=σ

Tarafsız eksenin konumu:

PbMPaMP

zy === forcecentric

APz

IM

yI

M

y

y

z

z =−0x =σ

Örnek

Şekildeki geometri ve yükleme durumu için a) A,B,C ve D noktalarındaki gerilmeleri b) Kesit üzerinde tarafsız eksenin konumunu bulunuz.

Eksantrik Yüklemede Genel Durum

AA

Page 12: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 12

Page 13: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 13

Eğri Eksenli Çubuklar (Curved Bars)

Yükleme öncesi durum Yükleme sonrası durum

Page 14: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 14

Page 15: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 15

Örnek b=50 mm, h=25 mm olduğuna göre; şekildeki eğri eksenli çubuğa M=500 N.m’lik bir moment uygulandığında;

a) Kesitin geometrik merkezi ile tarafsız eksen arasındaki mesafeyi (e) bulunuz.

b) Meydana gelen en büyük çeki ve bası gerilmelerini bulunuz.

Page 16: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 16

C

ÖrnekŞekildeki eğri eksenli ve T kesitli çubuğun emniyetli basıgerilmesi değeri 50 MPa olduğuna göre uygulanabilecek en büyük P kuvvetinin değerini bulunuz.

C

Page 17: KONU 3_EĞİLME (simetrik olmayan eğilme+EĞRİ Eksenli Çubuklar)

© 2009 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

MECHANICS OF MATERIALS

FifthEdition

Beer • Johnston • DeWolf • Mazurek

1- 17

Örnek Şekildeki taşıyıcı kancanın a-a kesitinde meydana gelen en büyük çeki gerilmesini bulunuz.