1

23.08.2024

Deneysel Gerinme ve Gerilme Ölçümleri

6.4

Mukavemet II - Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

Gerinim Ölçerlerle

(Video 6.3 – 16.dakikadan sonra)

2

23.08.2024

6.4.1 Deneysel Ölçümlerin Önemi:

• Mühendislik hayatımız boyunca yaptığımız veya yapacağımız teorik hesaplamalarda, bilgisayar destekli analizlerde veya benzeri çalışmalarda, sonuçlara etki eden ve önceden öngöremediğimiz bazı faktörlerin veya muhtemel sayısal hataların oluşma riskleri daima vardır.
• Bu sebeple kaliteli bir mühendis, sadece teorik hesaplamalarla veya analiz programlarıyla bulduğu sonuçlara tek başına güvenmemeli,
• elde ettiği sonuçların en azından bazılarını farklı yöntemlerle de desteklemeye çalışmalıdır.

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

Deneysel Gerinme Ölçümleri

• Bu sebeplerle, deneysel ölçümleri mühendislik hayatımızın vazgeçilmezi konumunda düşünmemiz ve bu alanda kendimizi geliştirme gayreti içine girmemiz son derece gereklidir. Deneysel ölçümleri yapabilen ve diğer çalışmalarını bu açıdan destekleyen bir mühendisin ar-ge, inovasyon faaliyetlerinde aranan ve tercih edilen kaliteli bir mühendis olacağında da şüphe yoktur.

• Nitekim akademik makalelerin yayınlandığı kaliteli bilimsel dergilerde analiz sonuçlarının nasıl desteklendiği daima sorgulanan bir durum olup, sadece analiz sonuçlarını içeren çalışmalar kabul görmemektedir.

• Bu farklı destekleme yöntemleri içerisinde en çok bilineni ve güvenilir olanı deneysel ölçümlerdir.

6.4..2 Bu bölümde Amacımız:

Gerinim ölçer (strain-gauge, okunuşu: sitireyn geyç) yardımıyla, deneysel gerinim (ε) ölçümlerinin ve buradan gerilme tespitlerinin nasıl yapıldığını açıklamaktır. Fakat bundan önce düzlemde gerinme dönüşlerinin teorisini iyi anlamak gerekir…>>

Şekil 6.4.1

3

23.08.2024

6.4.3 Gerinim Ölçer (Strain-gauge)

Gerinim Ölçer’in kısımları:

a : taşıyıcı (yalıtkan) folyo

b : iletken tel

c : bağlantı uçları

• Sonuç olarak gerinim ölçerlerin uzaması ile üzerindeki iletkenin elektrik direnci arasında bir ilişki söz konusudur.
• Bu ilişkiden yola çıkarak, gerinim ölçerlerin yerleştirme doğrultusunda oluşan gerinme (birim uzama) değeri deneysel olarak tespit edilir ve Hooke bağıntılarıyla gerilme değerlerine geçilebilir.
• Genelde gerinim ölçerler cismin yüzeyine yapıştırılır ve yüzeyde düzlem gerilme sözkonusudur.
• Bir yüzeydeki tüm gerilme bileşenlerini bulmak için genel anlamda en az 3 gerinim ölçer kullanılır.
• Gerinim ölçer sadece gerinme veya gerinim dediğimiz birim uzamaları (ε) ölçer; ancak γ kayma şekil değiştirme açısını ölçemez. γ gerinme dönüşüm bağıntılarından hesaplanır.
• Gerinim ölçerlerle elastik sınırlar içerisindeki ε değerleri ölçülebilir.
• Bu konuyu anlamanız için öncelikle 6.3 düzlem gerinme dönüşümleri konusunun bir kez tekrar etmenizde fayda vardır.

Deneysel Gerinme Ölçümleri

Şimdi bu anlatılanları farklı örnekler üzerinden pekiştirelim:..>>

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

Şekil 6.4.2

Şekil 6.4.3

4

23.08.2024

İnce bir levhanın dış yüzeyindeki herhangi bir k noktasına 3 lü bir gerinim ölçer rozeti yapıştırılmış ve daha sonra farklı bölgelerinden dış yükler uygulanmıştır. Levha dış bağlantılarından dolayı statik dengededir. Gerinim ölçer lerden ölçülen değerler ve malzeme özellikleri üstte gösterilmiştir.

Örnek 6.4.1

Deneysel Gerinme Ölçümleri

Çözüm:

a-) gerinim ölçerler yerleştirme doğrultularındaki birim uzamaları ölçerler.

6.3.3 denkleminden:

O

C, O

A

E

6.3.3 maddesinde anlatılan adımlardan mohr çemberi yandaki gibi çizilir.

(C ve O noktaları bu örnekte çakışıktır):

Buna göre:

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

B

Mohr çemberinde;

alınır.

Şekil 6.4.5

Şekil 6.4.4

5

23.08.2024

Deneysel Gerinme Ölçümleri

Asal gerinmeler:

6.3.17.a denkleminden:

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

O

C

D

E

90^o

m

Taralı düzlemin mohr çemberindeki yeri m noktasıdır.

(Bulunduğumuz nokta olan H₁ den aynı yönde 2 x 45⁰ =90⁰ dönülerek k noktasına gelinir. )

b-)

Mohr Çemberinden

CmD dik üçgeninden

;

Şekil 6.4.6

6

23.08.2024

Deneysel Gerinme Ölçümleri

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

c-)

Genel bir kural: Bir cismin kuvvet uygulanmamış serbest yüzeylerindeki noktalarda gerilme oluşmaz.

Bu durumda Hooke bağıntılarından mevcut gerilmeleri şu hesaplayabiliriz:

3.9 denklemlerinden

Gerilmeler çekilirse:

Deneysel ölçümler yerine koyulursa:

Şekil 6.4.7

7

23.08.2024

Asal Gerilmeler 6.1.9 denklemlerinden bulunur:

Veya Asal gerilmeler Hooke Bağıntılarından da bulunabilirdi. Şöyle ki:

Asal gerilme düzlemleri:

6.1.10 denkleminden

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

Deneysel Gerinme Ölçümleri

8

23.08.2024

Tek gerinim ölçer kullanarak r yarıçaplı içi dolu bir mildekiT burulma momentini nasıl tespit edersiniz? Açıklayınız.

Örnek 6.4.2:

T

T

Deneysel Gerinme Ölçümleri

Cevap:

Mukavemet II –Ders Notları / Prof.Dr. Mehmet Zor

Şekil 6.4.8