Kademeli Millerde Geometrik Parametrelerin Burulma Davranışı Üzerindeki Etkilerinin Parametrik İncelenmesi
Öz
Bu çalışmada, dairesel kesitli kademeli mil geometrilerinde kademe konumu, kademe oranı, malzeme türü ve geçiş radyüsü oranının burulma temelli yapısal davranış üzerindeki etkileri parametrik olarak incelenmiştir. Çalışmanın sayısal temeli teorik doğrulama adımları ve SolidWorks Simulation sonuçlarından oluşmaktadır. Öncelikle eksenel yükleme, eğilme ve burulma için temel doğrulama örnekleri değerlendirilmiş; sayısal modelin özellikle deplasman ve burulma büyüklüklerinde yüksek uyum verdiği görülmüştür. Ardından kademeli geometri için parametre bazlı sonuçlar incelenmiştir. Bulgular, incelenen geometri, yükleme koşulları ve parametre aralıkları içinde kademe oranının sistem davranışını belirleyen en kritik değişken olduğunu göstermektedir. β=0,5 durumunda burulma açısı 0,20796 radyan, maksimum gerilme ise 1260 MPa’ya yükselmiştir. Geçiş radyüsü oranının artırılması maksimum gerilmeyi 264,63 MPa’dan 186,27 MPa’ya düşürürken burulma açısında sınırlı bir değişim oluşturmuştur. Malzeme değişimi maksimum gerilmeden çok rijitlik üzerinde etkili olmuş; aynı geometri ve yükleme altında çelik en düşük burulma açısını vermiştir. Burulma rijitliği, rijitlik-kütle dengesi ve etkin esnek boy çerçevesinde değerlendirilmiştir.
Anahtar Kelimeler
burulma açısı, gerilme yığılması, kademeli mil
Destekleyen Kurum
Etik Beyan
Teşekkür
Kaynakça
- Allison, I. M. (1961). The elastic stress concentration factors in shouldered shafts. Part I: Shafts subjected to torsion. The Aeronautical Quarterly, 12(2), 189–199. https://doi.org/10.1017/S0001925900002043
- Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2020). Shigley’s mechanical engineering design (11th ed.). McGraw-Hill Education.
- Budynas, R. G., & Sadegh, A. M. (2020). Roark’s formulas for stress and strain (9th ed.). McGraw-Hill Education.
- Ghani, S. N., Neamah, R. A., Abdalzahra, A. T., Al-Ansari, L. S., & Abdulsamad, H. J. (2022). Analytical and numerical investigation of free vibration for stepped beam with different materials. Open Engineering, 12(1), 184–196. https://doi.org/10.1515/eng-2022-0031
- Kostekci, F. (2025). An analytical solution for natural frequencies of elastically supported stepped beams with rigid segments. Applied Mechanics, 6(1), 12. https://doi.org/10.3390/applmech6010012
- Mao, Q. (2011). Free vibration analysis of multiple-stepped beams by using Adomian decomposition method. Mathematical and Computer Modelling, 54(1–2), 756–764. https://doi.org/10.1016/j.mcm.2011.03.019
- Mutlu, H., & Yapanmış, B. E. (2017). Design of a new bed base mechanism system. International Journal of Engineering Research and Development, 9(3), 64–72. https://doi.org/10.29137/umagd.348636
- Mutlu, H., Yapanmış, B. E., & Buldum, B. B. (2018). New sofa bed mechanism system for furniture industry. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Uygulamalı Bilimler Dergisi, 2(1), 34–41. https://doi.org/10.31200/makuubd.347695
- Pilkey, W. D., Pilkey, D. F., & Bi, Z. (2020). Peterson’s stress concentration factors (4th ed.). John Wiley & Sons.
- Rao, S. S. (2019). Vibration of continuous systems (2nd ed.). John Wiley & Sons.