Yapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, bir eğitmen tarafından sunulan mekanik mühendislik dersinin bir bölümüdür. Eğitmen, basınç çubukları konusunu detaylı bir şekilde anlatmaktadır.
- Ders, tek profilden oluşan basınç çubuklarından farklı profillerin bir araya getirilerek oluşan bileşik basınç çubuklarının çözümünü ele almaktadır. Video, bileşik kesitlerin atalet momenti hesaplamaları, atalet yarıçapı, narinlik hesaplamaları ve maksimum taşıyıcı kapasitesinin nasıl bulunacağı konularını adım adım açıklamaktadır.
- Eğitmen, U profil ve I profil gibi farklı profillerin bir araya gelerek oluşturduğu bileşik kesitlerin statik değerlerinin hesaplanması, ağırlık merkezinden geçen asal eksenlerin belirlenmesi ve farklı profil düzenlemelerinin taşıma kapasitesine etkisi konularını detaylı olarak ele almaktadır. Aynı profilleri farklı şekillerde kullanmanın taşıma kapasitesini dört kat artırabildiği bir örnek de sunulmaktadır.
- 00:02Bileşik Basınç Çubukları Tanıtımı
- Geçen haftaki derslerde tek profilden oluşan basınç çubukları (I profili veya H profili) incelenmiştir.
- Basınç çubuklarının çözümünde önce profil için statik değerler (atalet momentleri, atalet yarıçapları ve alanlar) tablodan alınır.
- Daha sonra atalet yarıçapı hesaplanır, burkulma boyuna bölünerek narinlik hesabı yapılır ve maksimum narinliğe göre burkulma kasası seçilir.
- 01:23Bileşik Basınç Çubuklarının Özellikleri
- Bileşik basınç çubukları, birkaç profilin bir araya gelerek oluşturduğu basınç çubuklarıdır.
- Bileşik basınç çubuklarının çözümü, tek profilden oluşan basınç çubuklarının çözümüyle aynı işlemlerle gerçekleştirilir.
- Tek fark, yeni oluşturulan şeklin atalet momentini bulmaktır.
- 02:12Bileşik Basınç Çubuğu Örneği
- Bileşik basınç çubuğu, örneğin iki U profili ve bir I 200 profili bir araya gelerek oluşturulabilir.
- Bu profillerin atalet momentleri, eksenleri ana eksenlere göre uygun şekilde taşınarak toplanır.
- Yatay eksende ağırlık merkezleri çakıştığı için yataydaki eksenlerdeki atalet momentleri doğrudan toplanabilir.
- 03:23Örnek Soru Çözümü
- Soruda, UPN 200 ve UPN 180 profillerinden teşkil edilmiş basınç çubuğunun taşıyabileceği maksimum yük bulunması isteniyor.
- Malzeme ST 52 ve H yüklemesi burkulma boyları birbirine eşit (420 cm) olarak verilmiştir.
- İlk adım olarak, profillerin kesit ve statik değerleri tablodan alınır.
- 05:21Toplam Alan ve Atalet Momenti Hesaplaması
- Bileşik kesitin toplam alanı, I 200 profilin alanı ile iki tane U 180 profilin alanının toplamı olarak hesaplanır.
- Ana şeklin asal eksenlerindeki toplam atalet momentleri hesaplanmalıdır.
- X eksenine göre narinlik hesabı için, ana şeklin asal eksenleri (ağırlık merkezinden geçen eksenler) belirlenir.
- 06:38Ağırlık Merkezi ve Asal Eksenler
- Şeklin ağırlık merkezi, şekli simetrik bölen eksenlerin kesiştiği noktadır.
- X eksenine göre asal eksenler, ağırlık merkezinden geçen eksenlerdir.
- U 180 profilinin tabloda dik olarak gösterildiği için, atalet momenti hesaplanırken eksen takımı dikkate alınmalıdır.
- 09:50Atalet Momenti Hesaplaması
- Eksen üzerinde oluşan atalet momenti hesaplanırken, her profilin kendi eksen takımına göre atalet momenti hesaplanır.
- Üç farklı profilde, her birinin kendi eksen takımında atalet momenti bulunur: U profilinin Jx, Jy, Jz değerleri, alttaki profilin Jx değeri ve ana profilin sadece Jx değeri.
- Atalet momenti hesaplanırken, cismin ağırlık merkezinden geçen eksenlere göre hesaplanır ve bu atalet momenti istenilen eksen takımına taşınabilir.
- 12:07Atalet Momentinin Taşınması
- X eksen takımındaki toplam Jx değeri, bileşik kesri şeklinin atalet momentini bulmak için tüm atalet momentlerinin düşürülmesi ve toplanmasıyla hesaplanır.
- Y eksen takımındaki atalet momenti hesaplanırken, 200 profilinin atalet momenti ile 180 profilinin atalet momenti ve alanı ile dik uzaklığın karesinin çarpımı toplanır.
- Dik uzaklık, 200 profilinin pabuçundan orta kısmına olan 100 mm mesafe ile 180 profilinin ağırlık merkezinin yüzeyine olan 19,20 mm mesafesinin toplamı olan 119,20 mm'dir.
- 15:52Atalet Yarıçapı ve Narinlik Hesaplaması
- Atalet yarıçapı, Jx değerinin toplam alan değerine bölünmesiyle hesaplanır ve sonuç 103,24 cm²/69,40 = 1,70 cm olarak bulunur.
- Narinlik hesabı için σkx değerinin 2'ye bölünmesi yapılır ve sonuç 420 cm/1,70 = 41,1 olarak hesaplanır.
- Y eksen takımındaki toplam J değeri, 200 profilinin J değeri ile 180 profilinin Jx değerlerinin toplamı olarak hesaplanır ve 2817 cm⁴ olarak bulunur.
- 17:33Y Eksenindeki Hesaplamalar
- Y eksenindeki atalet yarıçapı, Jy değerinin toplam alan değerine bölünmesiyle hesaplanır ve sonuç 5,63 cm olarak bulunur.
- Y eksenindeki narinlik hesabı için σky değeri 420 cm/5,63 = 74,86 olarak hesaplanır.
- Y eksen takımında daha fazla narinlik gösterildiği için, maksimum kuvvet hesaplaması bu eksen takımında yapılır ve σk değerinin 2100, toplam alanın 69,40 ve burkulma katsayısının 1,68'e bölünmesiyle 111750 kg bulunur.
- 19:59Farklı Şekilde Profil Hesaplaması
- Aynı cismin aynı profili farklı şekilde teşkil ederek taşıyacağı maksimum kuvvet hesaplanıyor.
- Yeni oluşturulan şeklin asal ekseninde ağırlık merkezi, eksen takımlarına göre hem üst-alt hem sağ-sola simetriktir.
- Toplam Jx hesaplanırken, iki yüzün x atalet momenti asal eksen üzerinde olurken, U yüzseksen'in x atalet momenti asal eksen üzerinde değildir.
- 22:34Atalet Momenti Hesaplamaları
- Toplam Jx hesaplanırken, üçünün de atalet momenti asal eksen üzerindedir ve toplanabilir.
- Toplam Jx değeri 4840 santimetre üzeri dört olarak hesaplanır.
- X eksen takımına göre atalet yarıçapı 7,35 olarak bulunur ve narinlik hesabı için burkulma boynu atalet yarıçapına bölünür.
- 23:58Y Eksen Takımı Hesaplamaları
- Y eksen asal eksenine göre narinlik hesabı yaparken, U yüzseksen'in eksenini asal eksenine taşımak gerekir.
- Atalet momenti, U yüzseksen'in alanı çarpı dik uzaklığın karesi ile toplanır.
- Y eksenindeki toplam atalet momenti 632 olarak bulunur ve atalet yarıçapı 2,66 olarak hesaplanır.
- 26:54Maksimum Taşıma Kuvveti Hesaplaması
- Y eksen takımına göre narinlik değeri 158 olarak bulunur ve bu değer maksimum narinlik değeridir.
- Maksimum taşıyacağı kuvvet 29.705 kilogram olarak hesaplanır.
- Şekil değişimiyle taşıma gücü dört kat artmıştır, bu da burkulmadan ve narinlikten kaynaklanmaktadır.
- 28:16Sonuç ve Öneriler
- Düşeydeki basınç çubuklarında önemli olan burkulmadır ve narinliktir.
- Narinliği düşürdükçe o eksen doğrultusunda burkulma gerçekleşmez ve taşıyacağı yük artar.
- Maksimum kuvvet hesaplaması yanı sıra, kuvvet verildiğinde gerilme değeri de hesaplanabilir ve bu değer sigmamaksimum değerinden küçük olmalıdır.