Civatalı bağlantılarda birleştirilen elemanların direngenliğinin sonlu elemanlar yöntemi ve yapay sinir ağları sistemi ile belirlenmesi ve civata tasarımı

CİVATALI BAĞLANTILARDA BİRLEŞTİRİLEN ELEMANLARIN DİRENGENLİĞİNİN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ VE YAPAY SİNİR AĞLARI SİSTEMİ İLE BELİRLENMESİ VE CİVATA TASARIMI (Doktora Tezi) Murat Tolga ÖZKAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Ağustos 2003 ÖZET Civatalı bağlantılardaki eleman direngenliğini (member stiffness) belirlemek için Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılarak, ANSYS paket programında 3 boyutlu olarak; cıvata çapı, delik çapı, baş altı çapı, eleman kalınlıkları tasarım parametrelerine bağlı olarak civatalı bağlantılar modellenmiştir. Bu modelde 3 mm lik vida delik çapından 30 mm lik vida delik çapına kadar değişik eleman kalınlıklarında ve değişik elastikiyet modülü ve Poisson oranlarında eleman direngenliği belirlenmiştir. İstenilen her çeşit ölçü ve malzeme değişikliğinde eleman direngenliğim belirlemek için sonlu elemanlarla elde edilen veriler basınç dağılım açısını da verebilecek şekilde yapay sinir ağı sistemlerine uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar literatür ile karşılaştırılmıştır. Visual Basic programında, yapay sinir ağlan sistemi kullanarak, değişken eksenel dış yük ve kesme yükü taşıyan civatalı bağlantılar için bir tasarım programı hazırlanmıştır. Program değişik çentik faktörlerini de yapay sinir ağları siteminden alarak civatalı bağlantı tasarımım gerçekleştirmektedir. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Eleman Direngenliği, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Civatalı Bağlantı, Yapay Sinir Ağı Sistemi Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi :Prof. Dr. Kürşad DÜNDAR Prof. Dr. Mahmut GÜLESİN n DETERMINATION OF MEMBER STIFFNESS OF ELEMENTS JOINTED BY BOLTS USING FINITE ELEMENT METHODS AND NEURAL NETWORK SYSTEM AND BOLT DESIGN (Ph.D Thesis) Murat Tolga ÖZKAN GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCD2NCE AND TECHNOLOGY July 2003 ABSTRACT Bolted joints have been modelled in 3D, using Finite Element Method (FEM) in ANSYS program according to design parameters namely bolt diameter, screw hole diameter, bolt head diameter and element thickness in order to determine member stiffness in bolted joints. In these models, member stiffness was determined for various materials,thicknesses, modulus of elasticity, Poisson ratios and hole diameters ranging from 3 mm to 30 mm. The data obtained from FEM were applied to Neural Network System so that it gives the conical frustrum angle to determine member stiffness for various dimensions and materials. The results obtained were compared to the literature. A design program for bolted joints, carrying axial loading and shear loading status was prepared in Visual Basic program. The program provides bolted joint designs receiving stress concentration factor from Neural Network System. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Member Stiffness, Finite Element Method, Bolted Joint, Neural Network System Sayfa Adedi : 132 Tez Yöneticisi :Prof. Kürşad DÜNDAR Prof. Mahmut GÜLESİN 132