HOMOJEN OLMAYAN MALZEMEDEN YAPILMIŞ İÇİ DOLU DÖNEN DİSKLERİN ELASTİK-PLASTİK GERİLME ANALİZİ

Öz

Bu çalışmada, fonksiyonel derecelendirilmiş (FDM) değişken kalınlıklı dönen içi dolu disklerde elastik ve kısmen plastik gerilme durumları için sayısal hesaplamalı bir model geliştirilmiştir. Disk malzemesinin elastisite modülü, Poisson oranı, akma limiti ve yoğunluğu radyal doğrultuda herhangi bir fonksiyon cinsinden değişebilmektedir. Küçük deformasyonlar ve düzlem gerilme durumunun geçerli olduğu kabul edilmiştir. Von Mises kriteri, toplam deformasyon teorisi ve Swift tipinde lineer olmayan bir pekleşme kuralı kullanılarak dönen diskin kısmen plastik davranışını tarif eden bir diferansiyel denklem elde edilmiştir. Bu diferansiyel denklem lineer olmadığı için sayısal çözümü bilgisayar ortamında Newton yinelemeleriyle birleştirilmiş bir shooting metodu kullanılarak elde edilmiştir. Oluşturulan sayısal hesaplamalı model, analitik çözümlerle karşılaştırılarak doğrulanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler, dönen diskler, von Mises kriteri, lineer olmayan gerinme pekleşmesi, shooting metodu.

Kaynakça

1. Timoshenko, S.P. and Goodier, J.N., Theory of
2. Elasticity, 3rd Edition, McGraw Hill, New York,
3. -
4. Uğural, A.C. and Fenster, S.K., Advanced
5. Strength and Applied Elasticity, 3rd Edition,
6. Prentice Hall International, London, 1995.
7. Gamer, U., “Elastic-Plastic Deformation of the
8. Rotating Solid Disk”, Ingeniur-Archiv, 54, 345-

9. , 1984.
10. Gamer, U., “Stress Distribution in the Rotating
11. Elastic-Plastic Disk”, ZAMM, 65, 4, 136-137,
12. -
13. Eraslan, A.N. and Orcan, Y., “Elastic-Plastic
14. Deformations of a Rotating Solid Disk of
15. Exponentially Varying Thickness”, Mechanics of
16. Materials, 34, 423-432, 2002.
17. Orcan, Y. and Eraslan, A.N., “Elastic-Plastic
18. Stresses in Linearly Hardening Rotating Solid
19. Disks of Variable Thickness”, Mechanics
20. Research Communications, 29, 269-281, 2002.
21. Eraslan, A.N. and Orcan, Y., “On the Rotating
22. Elastic-Plastic Solid Disks of Variable Thickness
23. Having Concave Profiles”, International
24. Journal of Mechanical Sciences, 44, 1445-1466,
25. -
26. Güven, U., “Elastic-Plastic Stress Distribution in
27. a Rotating Hyperbolic Disk With Rijid
28. Inclusion”, International Journal of
29. Mechanical Sciences, 40, 97-109, 1998.
30. Eraslan, A.N. and Argeso, H., “Limit Angular
31. Velocities of Variable Thickness Rotating
32. Disks”, International Journal of Solids and
33. Structures, 39, 3109-3130, 2002.
34. Horgan, C.O. and Chan, A. M., “The Stress
35. Response of Functionally Graded Isotropic
36. Linearly Elastic Rotating Disks”, Journal of
37. Elasticity, 55, 219-230, 1999.
38. Güven, U., “Elastic-Plastic Stresses in a Rotating
39. Annular Disk of Variable Thickness and Variable
40. Density”, International Journal of Mechanical
41. Sciences, 34(2), 133-138, 1992.
42. Durodola JF and Attia O., “Deformation and
43. Stresses in FG Rotating Disks”, Compos. Sci.
44. Technol., 60, 987–995, 2000.
45. Eraslan, A.N. and Akış, T., “On the Plane Strain
46. and Plane Stress Solutions of Functionally
47. Graded Rotating Solid Shaft and Solid Disk
48. Problems”, Acta Mechanica, 181, 43-63, 2006.
49. Mendelson, A., Plasticity: Theory and
50. Applications, Collier-Macmillan, New York,
51. London,1968.
52. Brown, P.N. and Hindmarsh, A.C., “Reduced
53. Storage Matrix Methods in Stiff ODE Systems” ,
54. Applied Mathematics and Computation, 31,
55. -91, 1989.
56. Garvan, F., The Mapple Book, Chapman and
57. Hall/CCR, 2002.