CAE Tabanlı Yorulma Analizleri

Dinamik çalışma şartlarına maruz kalan yapıların istenen yaşam döngüsünü sağlaması gerekmektedir. Tasarım çalışmalarının ardına potansiyel hasarın varlığı ve boyutu sonlu eleman tabanlı yorulma analizleri ile tespit edilebilir. Üretim öncesinde ve ürün geliştirme aşamasında hızlı bir şekilde tasarım varyasyonları ürünün ömrü açısından değerlendirilir. Bu sayede tasarım önlemleri alınabilir ve prototip sayısı azaltılabilir.

Dayanıklılık, malzemenin statik ve dinamik yükler altında mukavemet gösterebilmesidir. Değişken gerilmelere maruz kalan makine elemanlarında kırılma (hasar) statik mukavemet sınırların çok altında gerçekleşebilir.

Statik Çevrimli Hasar

Tekrarlı gerilmeler altında malzemenin iç yapısında meydana gelen değişimler ve yapısal bozulmalara yorulma denir. Makine elemanının tekrarlı yük altında hasar gösterinceye kadar direnç gösterebildiği süreye ise ömür adı verilir.

Makine parçalarının dinamik zorlanmalarında mukavemet sınırlarının bilinmesi için, deneyler yapılması ve buna göre gerilme-ömür değerlerinin bulunması gerekmektedir.

Bu amaç ile çeşitli gerilme seviyelerinde değişken gerilmeye maruz numuneler, çevrim sayılarına göre (s-N) logaritmik bir çizimle gösterilebilir.

Bu tür eğriler Wöhler eğrisi olarak da adlandırılır.

Analiz Yöntemleri

Çoklu cisim dinamiği (MBD), Titreşim & Akustik analizleri ve Termo-mekanik analizler ile elde edilen yüklemeler kullanılarak yorulma analizleri için bütünleşik çözümler geliştirilebilmektedir.

Komponent Düzeyinde Yorulma

FE modele zaman alanında uygulanan kuvvet,ivme… sonucu yapıda meydana gelen gerilmelerden yapılan hasar hesabıdır.

Sistem Düzeyinde Yorulma

MBD analizlerinde dayanımı analiz edilecek rijit parçaların sonlu eleman modelleri oluşturulur. Yapılan esnek cisim MBD analizi sonucu oluşan gerilmelerden yorulma hesaplanabilir.

Titreşim Yorulması

Titreşim yüklerinin (PSD verisi) veya Yüksek şiddetli ses dalgalarının yapı üzerinde oluşturduğu gerilmelerden yorulma hesaplanabilmektedir.

Termal Yorulma

Özellikle termal değişimlere duyarlı metal malzemelerin sıcaklığa bağlı tekrarlı bir şekilde oluşan mekanik etkilerin sebep olduğu yorulmadır.

Ayrıca nokta ve dikiş kaynak bağlantıları, kompozit yapılarda oluşan gerilmelerin meydana getirebileceği yorulma da hesaplanabilmektedir.

Yorulma analizleri için genel olarak aşağıdaki şekilde bir yol izlenmektedir.

CAE tabanlı yorulma çözümlerimiz için lütfen DTA Mühendislik Nümerik Analizler Bölümü mühendisleriyle iletişime geçiniz.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *