18 Ocak 2020
Ana Sayfa Blog Malzeme Bilimi | Elastik Gerilim ve Çeşitleri

Malzeme Bilimi | Elastik Gerilim ve Çeşitleri

Elastik bir yapı gerilime maruz bırakıldığında, orantılı bir miktarda şekil değiştirme meydana gelir. Uygulanan gerilmelerin meydana gelen şekil değiştirmelere oranı her zaman sabit olarak kalır ve bu sabit, elastik sabit olarak bilinir. Elastik sabit, nesnelerin elastik davranışını temsil eder.

Hooke Kanunu

- Reklam-

17. yüzyıl İngiliz fizikçisi Robert Hooke’un yaylar üzerine yaptığı bazı çalışmalara dayanır. buna göre; bir maddenin bozunumunun, bozunuma sebep olan kuvvetle yaklaşık doğru orantılı olduğunu açıklar. Bu kanuna uyan maddelere lineer elastik maddeler denir.

Hooke kanununa göre deformasyon uygulanan gerilme ile doğru orantılıdır. Yerküre doğrusal elastisite özelliği gösterdiğinde sismik dalgaların oluşumunu doğurur. Sismik dalgalar için doğrusal elastisite durumu aynı zamanda çok küçük yer değiştirmeler için geçerlidir. Örneğin, bir sismik dalga 10 mikron civarında yer değiştirmeler oluşturabilir, bu durum yaklaşık 10-9 deformasyona karşılık gelir. 10-4’ten daha büyük deformasyon değerleri için stress-strain arasındaki doğrusal ilişki kırılır.

 

Elastik Sabitler

- Advertisement -

Elastik sabitler aşağıdaki gibidir:

  1. Young Modülü
  2. Bulk (Sıkışma) Modülü
  3. Rijitlik Modülü
  4. Poisson Oranı

1. Young Modülü

Hooke kanununa göre, bir malzeme gerilme veya basınca maruz kaldığında, uygulanan gerilme, o malzemenin elastik sınırları içindeki zorlanma ile doğrudan orantılıdır. Uygulanan stresin şekil değiştirmeye oranı sabittir ve bıu Young modülü veya elastisite modülü olarak bilinir.

Young modülü, “E” harfi ile belirtilir. Birimi, megapaskal (Mpa) olan stres birimi ile aynıdır.

Şekil 1: Çekme gerilmesine maruz kalan gövdede boy uzaması

 

 

2. Bulk (Sıkışma) Modülü

 

Bir malzeme aynı ve eşit olan karşılıklı dik gerilimlere maruz kaldığında, elastik sınırları dahilinde, doğrudan gerilmenin karşılık gelen hacimsel şekil değiştirmeye oranının sabit olduğu bulunmuştur. Bu oran sıkışma modülü olarak adlandırılır ve “K” harfi ile gösterilir. Sıkışma modülün birimi Mpa’dır.

Şekil 2: Hacimsel şekil Değişimi

 

3. Rijitlik (Sertlik) Modülü

Bir malzeme kayma gerilimine maruz kaldığında, malzemenin şekli değişir, kayma gerilmesinin karşılık gelen kayma gerilimine olan oranı sertlik modülü veya rijitlik modülü olarak adlandırılır. “G” ,“C” veya “N” harfleriyle gösterilir. Birimi Mpa’dır.

Şekil 3: Yapının Kayma Deformasyonu

 

4. Poisson Oranı

Bir malzeme elastik sınırları dahilinde basit bir gerilmeye maruz kaldığında, yapının boyutlarında yük doğrultusunda ve zıt yönde bir değişiklik meydana gelir. Bu değişen boyutlar orijinal boyutlarına bölündüğünde, boyuna gerilme ve yanal gerilme elde edilir.

Yanal şekil değiştirmenin boyuna şekil değiştirmesine olan oranına Poisson oranı denir. “Μ” sembolü ile gösterilir. İdeal elastik sıkıştırılamaz bir malzeme için Poisson oranı maksimumdur ve değeri 0,5’tir. Mühendislik malzemelerinin çoğu için Poisson oranı 0,25 ile 0,33 arasındadır. Ayrıca birimi yoktur.

 

 

Elastik Sabitler Arasındaki İlişki

  • Young modülü (E), rijitlik modülü (G) ve Poisson oranı (µ) arasındaki ilişki şöyle ifade edilir:

 

  • Young modülü (E), bulk (sıkışma) modülü (K) ve Poisson oranı (µ) arasındaki ilişki şöyle ifade edilir:

 

  • Young modülü, kütle modülü (K) ve rijitlik modülü (G) arasındaki ilişki şu şekilde ifade edilebilir:

 

  • Poisson oranı, kütle modülü (K) ve sertlik modülü (G) cinsinden şöyle ifade edilebilir:

Kaynak için: Tıklayın!

Diğer İçerikler için:  Tıklayın!

 

- Sanal Şantiye'ye özel indirimli UDEMY eğitimleri-Temelden Çatıya İnşaat Eğitimi - 60 TL Satın Al
TBDY 2018'e göre SAP2000 Eğitimi - 50 TL Satın Al
TBDY 2018'e göre ETABS Eğitimi - 50 TL Satın Al
TEKLA STRUCTURES Eğitimi - 50 TL Satın Al
Mehmet Toprak
Mehmet Toprakhttps://wikikultur.com
İnşaat Mühendisliği 2. Sınıf Öğrencisi

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here