İTÜDERGİSİ/d, Cilt 6, Sayı 1 (2007)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Malzeme özelliklerinin anelastik davranışa etkileri

Levent YAĞMUR, Turgut GÜLMEZ

Özet


Metallerin anelastik davranışı, metroloji biliminin özellikle kütle, basınç ve boyutsal alanlarında, yerçekimiyle ilgili deneylerde, yüksek hassasiyet gerektiren cihaz ve sensör elemanlarının tasarımıyla ilgili bir malzeme özelliğidir. Sensöre uygulanan yükün genliği ve onun uygulanma sıklığı cihazın ölçüm belirsizliğini etkiler. Metallerin anelastiklik özelliği, malzemenin iç sürtünmesinin kaynağı olarak değerlendirilmiş ve sönümlemenin, uygulanan yükün hızıyla orantılı olarak değiştiği modellenmiştir. Bazı mekanik modeller, metallerde uygulanan yükün izi olarak sönümlemeyi tanımlamak amacıyla kullanılmıştır. Gecikmiş cevabın ve sönümlemenin tanımlanmasında elastiklik modülü, frekans alanında karmaşık bir sayı olarak ele alınabilmektedir. Bu sayının gerçel ve sanal kısımları kuvvet ile ortaya çıkan şekil değişimleri arasındaki fazı ve faz kaymasını göstermektedir. Bu değerlerin oranı malzemenin modül kaybını vermektedir. Bu çalışmada anelastiklik ölçümü için, esnek elemanı bakır berilyum (Cu-Be) malzemeden imal edilmiş yeni bir ters sarkaç tasarlanmış ve performansının temel sınırları belirlenmiştir. Yeni sarkacın esnek elemanı dikey pozisyonda basma değil çekme gerilmesine maruz kalmaktadır. Bir çok esnek eleman çekme gerilmesi altında çalışmakta olup, basma gerilmesi uygulamalarında performansları kötüdür. Esnek elemanın çekme gerilmesine maruz kalabilmesi için, bağlandığı sarkaç koluyla yeni bir şekilde monte edilmiştir. Sarkacın kalite faktörü, üstel bir fonksiyon olarak azalan salınımların CCD (Charge-Coupled Device: Işığa duyarlı hassas bir cihaz) kamera ile, 2 s ile 30 s arasındaki periyotlarda tespit edilmesiyle elde edilen veriler kullanılarak hesaplanmıştır. Farklı içyapı özellikleri için modül kayıpları tespit edilip gerilmeye göre bu kayıpların miktarı araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Anelastiklik, iç sürtünme, ters sarkaç, esnek eleman, bakır berilyum alaşımı.


Tam Metin: PDF