Lineer Azalan Sıcaklık Dağılımına Maruz Bimateryal Diskler için Isıl Gerilme Analizi

Yıl 2019, Cilt: 1 Sayı: 28, 1 - 12, 31.07.2019

Hüseyin Kayıran Ayşe Öndürücü

Öz

Bu çalışmada, iç yüzeyinden dış
yüzeyine doğru lineer azalan sıcaklık dağılımına maruz bimateryal diskler için analitik
olarak ısıl gerilme analizi yapılmıştır. İki ayrı bimateryal disk modeli
oluşturulmuştur. Disk-1’de diskin iç malzemesi olarak alüminyum, dış malzemesi
olarak titanyum kullanılmıştır. Disk-2’de diskin iç malzemesi olarak yine
alüminyum, dış kısmında ise dökme demir kullanılmıştır. Her iki bimateryal disk
için farklı sıcaklık değerleri 20°C, 40°C, 60°C, 80°C ve 100°C ve 200°C kullanılarak
çözümler elde edilmiştir. Bimateryal disklerde oluşan radyal ve teğetsel
gerilmelerin sıcaklığın artması ile değişimi incelenmiştir. Ayrıca radyal yer değiştirmeler
belirlenmiştir. Yapılan çözüm sonucunda, Disk-1’de meydana gelen teğetsel
gerilmelerin, Disk-2’de meydana gelen teğetsel gerilmelere göre daha fazla
olduğu gözlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Bimateryal Disk, Isıl Gerilme, Lineer sıcaklık dağılımı

Kaynakça

• [1] Erdem, M.S., Aydın, K., (2006). Gaz türbinli uçak motorlarında titanyum alaşımlarının kullanımı. Mühendis ve Makine Dergisi, 47 (558), 53s.
• [2] Şen, F., Pekbey, Y., Sayman, O., (2007). Elastic-plastic stress analysis of a thermoplastic composite disc under parabolic temperature distribution. Indian Journal of Engineering and Materials Sciences, 14, 282-288.
• [3] Çallıoğlu H., (2007). Thermal stress analysis of curvilinearly orthotropic rotating discs, Journal of Thermoplastic Composite Materials, 20, 357- 369.
• [4] Yıldırım, A., (2017). Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeden yapılmış dairesel kanatçıklarda termal gerilme analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 87s.
• [5] Çallıoğlu, H., Karakaya, Ş., (2008), Tabakalı bir diskin termal gerilme analizi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 1, 61-68.
• [6] Pekel, H., (2014). FGM silindirlerin dinamik ısıl gerilme analizi. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 88s.
• [7] Demirbaş, M.D., Apalak, M.K., (2017). Fonksiyonel olarak kademelendirilmiş modüllü Yapıştırıcı Bağlantıların Isıl Gerilme Analizi. Politeknik Dergisi, 21(2), 445-456.
• [8] Bağcı, M.D., (2009). Düzlem içi ısıl yüke maruz tek yönlü işlevsel kademelendirilmiş plaka ve disk bağlantıların ısıl gerilme analizi. Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Bölümü, Yüksek Lisans Tezi, 146s.
• [9] Shao, Z.S., (2005). Mechanical and thermal stresses of a functionally graded circular hollow cylinder with finite length. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 82, 155-163
• [10] Dimitoka, K., Yıldırım, B., (2003). Katmanlı ve fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerden yapılmış termal bariyer kaplamalarındaki termal gerilmelerin sonlu elemanlar metodu ile hesaplanması. Mühendis ve Makine Dergisi, 505, 34-42.
• [11] Timeshenko, S., Goodier, J.N., (1970). Theory of Elasticity. McGraw-Hill, Newyork.
• [12] Kayıran, H.F., (2012). Disklerde Isıl Gerilme Analizi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 65s, Isparta.
• [13] Engineering Toolbox, (2017). Date of Access: 01.08.2017. http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_773.html.
• [14] Azo Materials, (2017). Titanium - Comparison of Properties with Other Metals Date of Access:01.08.2017.http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=1298.
• [15] Şen, F., Akyüz, B.H., (2013). Sıcaklık etkisindeki metal matrisli kompozit dönen diskteki ısıl gerilmelerin analizi. Dicle Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, 4(1), 51-60.