Cıvata montaj koşullarının yorulma dayanımına etkisi
Effect of bolt assembly conditions on fatigue strength
Yazar: ALİ KUŞÇU
Danışman: PROF. DR. DİLEK TURAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ SEYİD FEHMİ DİLTEMİZ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Bağlantı = Connection ; Gaz türbinli motorlar = Gas turbine engines ; Ömür analizi = Life analysis ; Ön yükleme = Pre-loading

Özet:
Cıvatalı bağlantılar gaz türbin motorları için kullanılan en yaygın olarak kullanılan sökülebilir bağlantı tiplerinden biridir. Gaz türbinli motorların sahada bakım işlemleri sırasında modüllerinin kolay sökülebilir ve takılabilir olması gerekmektedir. Aynı zamanda operasyon yükleri altında fonksiyonunu ve bütünlüğünü koruyabilmesi önemli tasarım kriterlerinden biridir. Bağlantıların montajı sırasında cıvata ya da somuna tork uygulanması ile cıvata üzerinde bir ön yükleme oluşturur ve bu ön yükleme kuvveti bağlantının gevşemeden istenilen durumda tutulmasını sağlar.
Cıvatalı bağlantıların çalışmasında ön yüklemenin büyük rolü vardır. Yeterli ön yükleme sağlanmadıkça bağlantının sağlamlığı ve dayanıklılığı tam olarak sağlanamaz. Ancak fazla torklama nedeniyle oluşacak ön yüklemeler de operasyon yükleri ile birleşerek plastik deformasyona sebep olabilir. Literatür ve standartlara bakıldığında aynı diş ölçüsüne sahip cıvatalar için farklı tork değerleri belirtilmektedir.
Bu çalışma, gaz türbin motorlarında kullanılan montaj parametrelerinin cıvata ömrüne etkisini araştırmak ve analiz etmek amacıyla yapılmıştır. Çeşitli tork, somun faktörü ve yağlama yöntemleri ile 10 farklı montaj koşulu için hesaplamalar ve analizler yapılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda montaj parametrelerinin (tork, somun faktörü, yağlama) ön yükleme kuvvetine etki ettiğine ve ön yükleme kuvveti arttıkça cıvata ömür dayanımı artmaktadır.

Abstract:
Bolted joint is one of the most commonly used separable joint types utilised for gas turbine engines. The modules of gas turbine engines must be easily assembly and disassembly during field maintenance operations. Also, maintaining its function and integrity under operational loads is one of the important design criteria. During the assembly of the connections, torque is applied to the nu tor bolt and a preload is created on the bolt and this preload force ensures that the connection is kept in the desired condition without loosening.
Preload plays a major role in the operation of bolted connections. The strength and durability of the connection cannot be fully ensured unless adequate pre-loading is provided. However, preloads due to over-torque may also combine with operational loads and cause plastic deformation. In the literature and standards for bolts with the same thread size, different torque values are specified.
This study is carried out to investigate and analyze the effect of mounting parameters used in gas turbine engines on bolt life. Calculations and analyzes are made for 10 different mounting conditions with various torque, nut factor and lubrication methods. It is observed that the assembly parameters (torque, nut factor, lubrication) affect the preload force and as the preload force increases, the bolt life strength increases.