Mukavemet Laboratuvarı-II Eğilme Deney

Balıkesir Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü
Mekanik Anabilim Dalı
Mukavemet Laboratuvarı Çalışma Kâğıdı
Deneyin Amacı: Eğme deneyi, malzemenin mukavemeti hakkında dizayn bilgilerini
belirlemek ve malzemenin eğilmeye karşı mekanik özelliklerini tespit etmek amacı ile yapılır.
Enine yük taşıyan kiriş gibi elemanlar, eğilmeye maruz kalırlar. Kirişin her bir bölgesinde
eğilme momentleri meydana gelir. Bu da eğilme gerilmesi ile alakalıdır. Klasik eğilme
denklemlerinin geçerli olabilmesi için malzemenin homojen olması gerekir.
Eğme deneyi TSE’nin TS 205 tanımında, iki desteğe serbest olarak oturtulan, genellikle daire
veya dikdörtgen kesitli düz bir deney parçasının, yön değiştirmeksizin ortasına bir eğme
kuvveti uygulandığında oluşan biçim değiştirmesi olarak tanımlanır.
Eğme deneyi ile malzemenin elastisite modülü, eğilme momenti, eğilme dayanımı ve
maksimum sehim miktarı tespit edilir.
Deneyin Önemi – kullanıldığı alanlar: Eğilmeye maruz kalan bütün makine parçalarında
malzemenin maruz kalacağı gerilmelerin büyüklüğü tespit edilir.
Dökme demirler, yüksek mukavemetli çelikler ve kompozit malzemeler gibi kırılgan ve
gevrek malzemelere uygulanır.
Temel Kavramlar: Eğme Dayanımı, Elastik Modül, Eğilme Momenti, Atalet Momenti,
Sehim, 3 nokta eğme, 4 nokta eğme
Teorik Bilgi:
Eğme, iki desteğe serbest olarak oturtulan genellikle daire veya dikdörtgen kesitli düz bir
deney parçasının, yön değiştirmeksizin ortasına bir eğme kuvveti uygulandığında oluşan
biçim değişmesidir. Eğme deneyinde, deney numunesine bir kuvvet etki ettiğinde, numune
kesitinin bir kısmında basma gerilmesi, kesitin geri kalan kısmında çekme gerilmesi meydana
gelir.
Çeşitli eğme deneyi yöntemleri vardır. Bunların içinde en çok uygulananı "Üç noktalı eğme"
deneyidir. Bu yöntemlerde ana amaç, malzeme hasar görene kadar tek yönde eğmektir.
Deneyin temel prensibi, deneyde kullanılacak malzemeyi “basit kiriş” modeli olarak kabul
etmeye dayanmaktadır. Kiriş denklemi ideal moment durumuna göre çıkarıldığından, kirişte
oluşan kayma gerilmesinin normal gerilmelere göre ihmal edilebilir düzeyde kalması 3
istenmektedir. Bu sebeple malzemenin sabit kesit alanlı olması ve uzunluk değerinin en geniş
değerine oranla en az 16 katı büyük olması gerekmektedir. Deneyin sınır koşulları “basit
kiriş” modellemesi ile aynıdır. Test numunesi uzunlamasına yatay bir pozisyonda destekler
üzerine konurken, üzerine tam ortasından kuvvet uygulanır (Şekil 1).
Şekil 1: 3 Nokta eğme deneyi düzeneği
Deney süresince, F kuvveti artarken, malzemenin tam ortasında oluşan sehim değeri ölçülür.
Ölçülen değerler sonucu kuvvete karşılık gelen sehim grafiği elde edilir. Bu ölçümler, tüm
malzeme için en yüksek sehim ve momentin oluştuğu orta noktasında yapılır.
Deneyde Kullanılan Cihaz:
ALŞA Marka Mekanik Test Cihazı (20 kN)
Deneyin Yapılışı:


Numune Hazırlama
 Standartlara uygun numune hazırlama
 Deney koşullarının standarda uygunluğunu kontrolü
3 Nokta Eğme Deneyi
 Çeneler arası mesafe standartlara göre belirlenir.
 Numune mesnetlere ortalanacak şekilde yerleştirilir.
 Cihazın üst çenesi numune ile hafif temas edecek şekilde yaklaştırılır.
 Cihaz üzerindeki değerler sıfırlanır.
 Deney başlatılır ve numune istenen hasara gelene kadar devam ettirilir.
 Bilgisayardan gerekli hesaplamalarda kullanılmak üzere Kuvvet-Uzama veya
Gerilme-Gerinim verileri alınır.
Şekil 2: 3 Nokta ve 4 Nokta Eğme
Eğilme momenti (Me),
𝑀𝑒 =………….
Sehim (deplasman)( f ) ise aşağıdaki formül ile bulunur;
𝑓 =…………..
b genişliğe ve h yüksekliğe sahip dikdörtgen kesitli malzeme için alan atalet momenti;
I=………
Üç nokta eğme deneyi için maksimum gerilme;
σ3 nokta =……………………..