Kompozit Malzemelerin Yaprak Yay Elemanı Olarak Kullanılması
Kompozit Malzemelerin Yaprak Yay Elemanı Olarak Kullanılması
Yazar: Poyraz, Mehmet
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 17 No. 2, 2016
Anahtar kelimeler: Kompozit Yaprak Yay”,“Teorik ve Deneysel Gerilme-Çökme”

Bu çalışmada çelik yaprak yaylara alternatif olabilecek kompozit malzemenin, yaprak yay elemanı olarak kullanılması incelenmiştir. Yay malzemesi olarak, kompozit cam elyaf-epoksi malzeme seçilmiştir. Üretilen ve standartlarına göre kesilen kompozit malzemenin mekanik özelliklerine çekme, basma ve üç nokta eğilme deneyleriyle ulaşılmıştır. Cam elyaf-epoksi malzeme için fiber yönündeki ve fibere dik yöndeki çekme mukavemetine, basma mukavemetine, elastisite modülüne, kayma mukavemetine, kayma modülüne, poisson oranına, eğilme emniyet gerilmesine ve eğilme elastisite modülüne ulaşılmıştır. Kompozit malzemeden prototip bir yaprak yay boyutlandırması yapılmış, her bir yaprağı (8) tabakalı olan, (0˚) elyaf yönlenmeli ve (6) katlı prototip bir yaprak yay imal edilmiştir. Yaprak yayda (n=1’den, n=6’ya kadar) artan yaprak sayısıyla, (P=9.81 N’luk) yük altındaki teorik ve deneysel çökme, gerilme ve yay katsayıları hesaplanmıştır. Böylece artan yaprak sayısı ile yay katsayısı değişim grafiği, artan tabaka sayısı ile maksimum deneysel ve analitik olarak elde edilen gerilmelerin değişim grafiği çizilmiştir. Tasarlanan bu yaprak yay, üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellenmiştir. ANSYS programında yayın statik analizi yapılmıştır. Sonlu elamanlar modelinde SOLID 46 elemanı kullanılmıştır. (6) yapraklı yay için, (180 N) yük altında ANSYS programıyla modelleme sonucunda uzunluk ve kalınlık boyunca gerilme dağılımlarına, uzunluk boyunca meydana gelen çökmenin dağılımına ulaşılmış ve grafiklerden de çökme ve gerilme dağılımlarına bakıldığında, analitik ve deneysel sonuçların, sonlu elemanlar modeli ile yapılan numerik analizin sonuçlarının birbiriyle uyuştuğu görülmüştür.

Bu çalışmada çelik yaprak yaylara alternatif olabilecek kompozit malzemenin, yaprak yay elemanı olarak kullanılması incelenmiştir. Yay malzemesi olarak, kompozit cam elyaf-epoksi malzeme seçilmiştir. Üretilen ve standartlarına göre kesilen kompozit malzemenin mekanik özelliklerine çekme, basma ve üç nokta eğilme deneyleriyle ulaşılmıştır. Cam elyaf-epoksi malzeme için fiber yönündeki ve fibere dik yöndeki çekme mukavemetine, basma mukavemetine, elastisite modülüne, kayma mukavemetine, kayma modülüne, poisson oranına, eğilme emniyet gerilmesine ve eğilme elastisite modülüne ulaşılmıştır. Kompozit malzemeden prototip bir yaprak yay boyutlandırması yapılmış, her bir yaprağı (8) tabakalı olan, (0˚) elyaf yönlenmeli ve (6) katlı prototip bir yaprak yay imal edilmiştir. Yaprak yayda (n=1’den, n=6’ya kadar) artan yaprak sayısıyla, (P=9.81 N’luk) yük altındaki teorik ve deneysel çökme, gerilme ve yay katsayıları hesaplanmıştır. Böylece artan yaprak sayısı ile yay katsayısı değişim grafiği, artan tabaka sayısı ile maksimum deneysel ve analitik olarak elde edilen gerilmelerin değişim grafiği çizilmiştir. Tasarlanan bu yaprak yay, üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellenmiştir. ANSYS programında yayın statik analizi yapılmıştır. Sonlu elamanlar modelinde SOLID 46 elemanı kullanılmıştır. (6) yapraklı yay için, (180 N) yük altında ANSYS programıyla modelleme sonucunda uzunluk ve kalınlık boyunca gerilme dağılımlarına, uzunluk boyunca meydana gelen çökmenin dağılımına ulaşılmış ve grafiklerden de çökme ve gerilme dağılımlarına bakıldığında, analitik ve deneysel sonuçların, sonlu elemanlar modeli ile yapılan numerik analizin sonuçlarının birbiriyle uyuştuğu görülmüştür.