Son güncelleme: 23.08.2023
SOLIDWORKS Simulation kendi malzeme kütüphanesinde yüzlerce malzemeyi barındırmaktadır. Bizim belirlediğimiz analiz türüne ve malzeme özelliklerini kulllanılarak analiz sonuçları hesaplanmaktadır. Bu malzeme özellikleri ne anlama geliyor bu blog yazımızda birlikte inceleyelim.
Çekme Deneyi
Malzemenin mekanik özelliklerini ortaya çıkarmak için en yaygın kullanılan deney Çekme Deneyidir. Bu deneyden elde edilen sonuçlar mühendislik hesaplarında doğrudan kullanılabilir. Bu deney sonucunda kuvvet (F) ve Uzama (Δl) eğrisi elde edilir.
Fakat daha fazla kabul gören Gerilme-Uzama eğrisidir. Bu nedenle uygulanan kuvvet, numunenin ilk kesit alanına bölünerek (σ=F/A0), kuvvet değerleri gerilme değerlerine dönüştürülür ve Gerilme-Uzama grafiği elde edilir
Gerilme – Birim Şekil Değiştirme
Çekme deneyinde numunenin uzama miktarı numunenin ilk boyuna bölünerek birim şekil değiştirme miktarını tespit edelir. Çekme deneyi sonucunda malzemenin Elastik modülü, Akma değeri, Kopma dayanımı gibi mukavemet değerleri ile kopma uzaması, kopma büzülmesi ve tokluk gibi süneklik değerleri belirlenir.
Akma Noktası – | Elastik Bölge | / |Plastik Bölge|
Akma noktası malzeme üzerindeki yük kaldırıldığında malzemenin eski halini aldığı elastik bölgenin sınırı olarak ifade edilir. Akma noktası geçildikten sonra plastik deformasyon başlar ve malzemede geri dönülmez bir yola girer artık malzemenin davranışı doğrusal değildir. Malzeme kalıcı deformasyona uğrar. Bu nedenle malzemelerin dayanma sınırı akma gerilmesi ile ifade edilir.
Elastik Modül (Young Modülü)
- Elastiklik Modülü, lineer kısmın eğimine eşittir. –Malzemenin karakteristik özelliğidir.(malzemeden malzemeye değişir)
- Elastisite modülü, malzemenin dayanımının (mukavemetinin) bir ölçüsüdür. İngilizce karşılığı Young Modülüdür.
- Bir malzemenin elastisite modülü ne kadar büyük ise bu malzeme o kadar dayanıklı demektir yani şekil değiştirmeye karşı o kadar dirençli demektir.
- Elastik bölgede Hook kanunu geçerlidir.
Sonlu elemanlar programlarında oluşturulan mesh ağının düğümlerin birim sapması ile elastik modülün çarpımı sayesinde gerilme değeri elde edilebilir.
Poisson Oranı (Poisson’s Ratio)
Bir çubuğu çektiğimizde çekme doğrultusunda uzarken yanal yönlerde kısalacaktır. Basma olayında da bu numune kısalırken yana genişletecektir. Bu orana poisson oranı denir. Doğal şartlarda maksimum 0.5 değerine sahip olabilir. Çelikler için genellikle 0.3 civarındadır.
Plastik Şekil Değiştirme
Malzemelerin dayanımını ifade eden Akma dayanımının üzerinde gerilmeler uygulanması durumunda yapıda kalıcı deformasyonlar meydana gelir. Bu noktadan sonra malzemenin davranışı linear değildir. Eğer akma gölgesinin üstünde gerilmelere sahip isek yani nonlinear analiz yapıyor isek akma bölgesinden sonraki eğriyi tanımlamamız gerekmektedir. Burada dikkat edilmesi gereken nokta mühendislik eğrisini değil gerçek eğriyi tanımlamamız gerekmektedir.
“Mühendislik gerilmesini, test numunesi üzerine uygulanan yükü numunenin ilk kesit alanına bölerek; mühendislik gerinimini ise yine aynı numune üzerinden seçilen iki nokta arasındaki mesafenin izafi artışına bakarak hesaplanır.”
SOLIDWORKS Malzeme Atama
SOLIDWORKS Simulation içersinde yüzlerce malzemeyi barındırmaktadır. Yukarıdaki resimdeki gibi parçalar üzerine sağ tıklayarak malzeme uygula dediğinizde SOLIDWORKS Simulation malzeme kütüphanesine ulaşırsınız. Bu kütüphanede yanlarında (SS) ifadesi bulunan malzemelerin gerilme gerinim eğrisi tanımlanmıştır. Doğrusal olmayan analizlerde bu malzemeleri kullanabilirsiniz. Eğer aradığınız malzeme kütüphanede mevcut değil ise alt kısımda bulunan özel malzemeler kısmına gelerek sağ tıklayıp bir yeni kategori diyerek kendi kütüphanenizi oluşturabilirsiniz.
Kaynakça: İbrahim Çayıroğlu -Statik Mukavemet Ders Notu
Yapılarınız için artık daha doğru malzeme seçini gerçekleştirebilir ve kendi malzeme datalarınızı tanımlayabilirsiniz. Daha detaylı bilgi için tıklayınız. SOLIDWORKS Simulation ile ilgili diğer blog yazılarımızı okumak için tıklayınız.
