Yorulma mukavvemet faktörü (Kf) ve izotropik ısıl değişimlerine bağlı tek rotor tahrikli çoklu vida bağlantılı flanşların ansys workbench 13.0 ile yorulma analizi
Fatigue strength factor (Kf) and isotropic due to thermal variations in its driven single-rotor assocciated with multiple stud bolt flanges fatigue analysis with ansys workbench 13.0
Yazar: SÜLEYMAN DEMİR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İDRİS KAYNAK
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Yorulma = Fatigue ; Yorulma analizi = Fatigue analysis ; Yorulma ömrü = Fatigue life

Özet:
Kuvvet iletimi ve dayanım gerektiren makina elemanlarının geniş hacimli saplamalı bağlantılarında, sistemin dairesel hareketinde malzemelerin çalışma ömürleri için yorulma analizine başvurulmaktadır. Bu çalışmada,özellikle flanşlarda; silindirik gövdeli saplama ile birden fazla flanşın küresel bir gövdeye monte edilip tek noktadan küresel gövdenin tahrikinde flanşların yorulma ve optimizasyon analizi yapılmıştır.Küresel model üzerinde bulunan flanşlara uygulanan kuvvet yükü ve moment değerleri; yorulma mukavemet faktörü (kf) ve izotropik ısıl değişimlerine bağlı olarak yorulma analizi sonuçlarında; seçilen flanş malzemesi minimum gerilme değerleri içinde kaldığı görülmüştür. Bunun yanında seçilen kf ve ısıl değişim aralıklarına bağlı olarak; sadece tahrik flanşında yorulma ortaya çıkmıştır. Kf =1 olduğunda yorulma güvenlik faktörü yaklaşık 2,5 olarak elde edilmiştir. Yorulma, çevrim sayısı ve malzemenin S-N eğrilerine bağlı olduğu için izotropik ısıl değişimlerin etkisi; statik analizde Von-Mises ve Tresca kriterinde minimum ve maksimum gerilme değerlerini doğru orantılı olarak değiştirdiği görülmüştür.Küresel modelli flanşın, tahrik bölgesine olan uzaklığına bağlı olarak flanşların küresel birleşme yüzeylerine yakın bölgelerde yorulma tespit edilmiştir. Kuvvet ve moment yüklerinin kompleks olması ve sistemin ağırlığı bu çalışmada optimizasyonu kaçınılmaz kılmıştır. Ağırlık, et kalınlığı ve flanşların delik sayısı optimizasyonunda analiz sonuçlarında minimum ve maksimum gerilme değerlerinde yaklaşık %10 değişim gösteren sonucu elde edilmiştir.

Abstract:
Large volumes of machine elements that require the transmission of force and strength stud bolt connections, the circular motion of the system for the fatigue analysis of materials referenced in its working lifetime. In this study, especially flanges, cylindrical body with more than one stud mounted to the body flange is a global one-stop global body made of propulsion with the flanges of the fatigue analysis and optimization.The force applied to the flanges on the global model, the load and torque values for fatigue strength factor (kf) and isotropic thermal fatigue due to changes in the results of analysis of the selected flange material was seen to fall within the minimum stress values. In addition, depending on the selected ranges of (kf) and heat exchange; only drive flange fatigue emerged. The value is taken as; kf = 1, the fatigue safety factor was obtained as about 2.5. Fatigue, the number of cycles and the material is connected to the S-N curves for the isotropic thermal effect of the changes; Von-Mises and Tresca criterion for static analysis, the minimum and maximum stress values were changed in direct proportion.Global model flanges, flanges depending on the distance to drive the global merger of fatigue have been identified in regions close to the surface. Force and torque loads and the complexity of this study, optimization of the weight of the system is doomed. Weight, wall thickness and number of holes in the flanges optimization analysis results showing the minimum and maximum stress values change as a result of approximately 10% was obtained.