Makine Mühendisliği Bölümü : Mukavemet-I Final Sınavı
Ad Soyad :
No
:
k=
Başarılar …. Prof. Dr. Hamit AKBULUT
14 Ocak 2021
Çözümlerinizi şıkların altındaki boşluklarda yapınız ve imzalayınız.
1) Bir elektrik motoru 12 Hz’de k×3.7 kNm’lik tork üretiyorsa; a) motorun gücünü beygir gücü (BG) cinsinden belirleyiniz (5p).
b) Kayma mukavemetini 150 MPa ve emniyet katsayısını 2 alarak motor mil çapını bulunuz (5p).
c) Kayma modülünü 25 GPa ve motor mil çapını k×69 mm alarak milin birim dönme (burulma) açısını hesaplayınız (5p).
2) Şekilde kesiti görülen kompozit kiriş, ahşap (Ea=13 GPa) kirişin çelik (Eç=195 GPa) kirişle
güçlendirilmesiyle elde edilmiştir. Buna göre; a) Ağırlık merkezinin yerini (
y ) bulunuz (7p).
b) Tarafsız eksene (TE) göre atalet (Iz ) momentini belirleyiniz (9p).
3) Şekilde konsol bir kirişin yandan görünüşü görülmektedir. Kirişin atalet momenti
Iz=123⨯106 mm4 ve q=k⨯57 kN/m yayılı yüküne maruzdur. Kesmeyi ihmal ederek;
a) Tek nolar: A ve C noktalarındaki eğilme gerilmelerini (4+3=7p)
b) E=73 GP alarak eğrilik yarıçapını bulunuz. (5p).
a) Çift nolar: B ve D noktalarındaki eğilme gerilmelerini (4+3=7p)
b) E=97 GP alarak eğrilik yarıçapını bulunuz (5p).
4) Küresel kapaklı çelik (L= k⨯1.3 m, E=200 GPa, ν=0.25) silindirik tankın ortalama çapı
D= k⨯0.7 m ve cidar kalınlığı t=10 mm’dir. Tanka p=4 MPa’lık basınç uygulandığına göre;
a) Tek nolar: Silindirik kısımdaki teğetsel gerilmeyi (5p) b) Silindirik kısımdaki uzamayı hesaplayınız (7p)
a) Çift nolar: Küresel kısımdaki gerilmeyi (5p) b) Silindirik kısmın çapındaki değişimi hesaplayınız (7p).
5) Şekildeki düzlem gerilme durumunda σx=k×97 MPa ve τxy=63 MPa olduğuna göre;
a) Max kayma gerilmesini, Max asal gerilmeyi ve asal düzlem açısını (4+5+4=13p)
c) Tek nolar: pm eğik düzlemindeki gerilme bileşenleri (4+4=8p)
c) Çift nolar: pn eğik düzlemindeki gerilme bileşenleri (4+4=8p) belirleyiniz.
6) Çelik (G=77 GPa) ve pirinç (G=38 GPa) miller eklenerek TA ve TB
torklarına maruz bırakılıyor. L=1 m, D=k×123 mm ve d=0.8D olduğuna göre,
a) Çelik ve pirinç millerin polar atalet momentlerini hesaplayınız (4+3=7p).
b) TA=k×43 kNm ve TB torkları uygulandığında A ucunun dönme açısı φA=2o
olduğuna göre TB torkunun büyüklüğünü belirleyiniz. (10p)
c) BC kısmındaki maksimum kayma gerilmesini hesaplayınız (7p).