Bonding of Cycloid, Epicycloid, Involute, 45° Curved Surfaces and Investigation of Mechanical Properties by Finite Element Method

Öz

In this study, cycloid, epicycloid, involute and 45 degree curves with different surface geometries were modeled in Solidworks program with the help of mathematical formulas. Meshing process was performed with the ANSYS analysis program of the curved surface models created. After this process, tensile and bending finite element analysis of the test samples were made. During the analyses, the material properties of the St52 structural steel were defined as the test sample. In the samples with 45 degree curved surface, the damage load of the adhesive interface was found and then this damage load was applied to the other curved surface samples, respectively. As a result of the analysis, it was determined that the curved surface with the maximum tensile and maximum bending strength is a 45 degree curved surface.

Anahtar Kelimeler

• Curved surface
• tensile analysis
• bending analysis
• adhesive
• finite elements
• damage load

Proje Numarası

ID-2295

Sikloid, Episikloid, Evolvent, 45° Eğri Yüzeylerin Yapıştırılması Ve Mekanik Özelliklerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, farklı yüzey geometrisine sahip sikloid, episikloid, evolvent ve 45 derece eğriler matematiksel formüller yardımıyla Solidworks programında modellenmiştir. Oluşturulan eğri yüzeyli uç uca yapıştırılan yapıştırma bağlantı modellerinin ANSYS analiz programında mesh işlemi yapılmıştır. Bu işlemden sonra bağlantı numunelerinin çekme ve eğme sonlu eleman analizleri yapılmıştır. Analizler esnasında yapıştırılan malzeme olarak St52 yapı çeliğinin malzeme özellikleri tanımlanmıştır. 45 derece eğri yüzeye sahip numunelerde, yapıştırıcı bağlantıların hasar yükü bulunmuş ve daha sonra bu hasar yükü referans alınarak diğer eğri yüzeye sahip numunelere de sırasıyla uygulanmıştır. Yapılan analizler sonucunda maksimum çekme ve maksimum eğme dayanımına sahip olan eğri yüzeyin, 45 derece eğri yüzey olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Eğri yüzey
• çekme analizi
• eğme analizi
• yapıştırıcı
• sonlu elemanlar
• hasar yükü

Destekleyen Kurum

İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Birimi

Proje Numarası

ID-2295

Teşekkür

Bu çalışmanın gerçekleşmesinde ID-2295 numaralı proje ile maddi imkân sağlayan İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) birimine katkılarından dolayı teşekkür ederiz.

Kaynakça

1. Adin H, 2012. The investigation of the effect of angle on the failure load and strength of scarf lap joints. International Journal of Mechanical Sciences, 61: 24-31.
2. Akpınar S, 2016. Alüminyum Oksit ve Titanyum Dioksit Partikül Takviyeli Yapıştırıcılarla Birleştirilmiş Bağlantıların Mekanik Özelliklerinin Deneysel Olarak Belirlenmesi. Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 5, Sayı 2, 244-252.
3. Akpınar S, Aydın MD, 2012. Yapıştırıcıyla Birleştirilmiş T-Bağlantı Tipinin İki ve Üç Boyutlu Gerilme Analizi. EÜFBED- Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 5-2, 229-241.
4. Ayaz Y, Temiz Ş, 2012. Çift Takviyeli Yamaları Gömülü Yapıştırma Bağlantılarının Eğilme Altında Analizi. EÜFBED- Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 5-2, 165-172.
5. Aydın MD, Akpınar S, Özel A, Erdoğan S, 2015. Kayma Yüküne Maruz Yapıştırma Bağlantılarından Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi. Mühendis ve Makina, cilt 56, sayı 668, ss. 48-55.
6. Aydın MD, Temiz Ş, Özel A, 2004. Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlendiği Deneysel Yöntemler. Mühendis ve Makina- Cilt: 45 Sayı: 536.
7. Aydın S, Eylül 2019. Karbon Nanopartiküllerin Epoksi Yapıştırıcılarda Etkilerinin İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(3), ss. 143-154.
8. Aydın S, Fertelli A, 2018. Nanopartikül ve Yüzey Pürüzlülüğünün Yapışma Mukavemetine Etkilerinin İncelenmesi. Published in 6th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, 09-11 November 2018, Alanya – Antalya – Turkey.

9. Aydın S, Solmaz MY, Turgut A, 2011. Epoksi ve Akrilik Bazlı Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi. 6 th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elâzığ-Turkey.
10. Çakır MV, Kınay D, 2016. Cam Elyaf Kompozitlerin Alüminyum Plaka ile Yapıştırılması ve Yapışmanın Mekanik Özelliklerinin Araştırılması. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(ÖS 1), ss: ÖS 99-ÖS 108.
11. Çitil Ş, 2017. Hasarlı Boruların Tamirinde Yama Malzemesinin Yapıştırıcı Üzerine Etkilerinin İncelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilim Dergisi, 23(4): 422-426.
12. Çitil Ş, 2018. Eğrisel Yüzeyli Yapıştırma Bağlantılarında Malzemenin Yapıştırıcı Üzerine Etkisinin İncelenmesi. DÜMF Mühendislik Dergisi, 9(1): 225-234.
13. Çitil Ş, Bozkurt İ, 2017. Eğrisel Yüzeyli Boru Bağlantılarının Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7: 63-72.
14. Çitil Ş, Bozkurt İ, 2019. Çekme Yüküne Maruz Alın-Eğrisel ve Düz Bindirme Bağlantısının Kohezif Bölge Modeli Kullanılarak Karşılaştırılması. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 11: 78-85.
15. İşcan B, Adin H, Turgut A, 2012. Bazı Yapısal Yapıştırıcıların Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24 (2): 119-126.
16. Kırkayak L, 2019. Yapıştırma Bağlantılı Kompozitlerde Yapıştırma Geometrisininin Gerilme Dağılımına Etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilim Dergisi, 25(1): 27-33.
17. Saraç İ, 2020. Basit Bindirmeli Yapıştırma Bağlantılarında Bindirme Bölgesi Uç Açı Değişiminin Bağlantı Mukavemetine Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt 25, Sayı 1.
18. Saraç İ, Adin H, Temiz Ş, 2016. Experımental Determınatıon Of The Mechanıcal Propertıes Of Adhesıve Joınts Bonded Epoxy Adhesıve Included Al2o3 Nanopartıcle. European Journal of Technic EJT, Vol 6, Number 2.
19. Solmaz MY, Yıldırım S, 2018. Yapıştırıcı ile Birleştirilmiş Dalgalı Bağlantı (Wavy-lap) Performanslarının Uç Açısına Bağlı Olarak Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilim Dergisi, 30 (1): 287-294.