Hesap yöntemi — giriş karşılaştırması

Basit Yöntem (Orijinal Excel)
p = E·δ/d | μ = k·Ra/H
Temas basıncı formülüp = E·δ/d
Geometri faktörüYOK ✗
Sürtünme katsayısı μ0.000064
μ formülük·Ra/H
Göbek dış yarıçapı (R)Kullanılmadı
Gerilme analiziYok ✗
Emniyet katsayısıYok ✗
Sıkılık sınırlarıYok ✗
Lamé Yöntemi (Yeni Hesap)
Kalın Cidarlı Silindir + Booker (2011)
Temas basıncı formülüp = δ·E / [dᶠ·(Cₕ+Cₛ)]
Geometri faktörüCₕ=1.794, Cₛ=0.70 ✓
Sürtünme katsayısı μ0.120
μ kaynağıBooker & Truman (2011)
Göbek dış yarıçapı (R)36 mm ✓
Gerilme analiziσᵣ, σ_θ, σᵥₘ ✓
Emniyet katsayısınₕ=3.08, nₛ=8.35 ✓
Sıkılık sınırlarıδ_min / δ_max ✓

Sayısal sonuç karşılaştırması — tüm büyüklükler

Parametre Basit Yöntem Lamé Yöntemi Fark % Açıklama
Geçme sıkılığı δ
dₛ − dₕ
0.0483 mm 0.0483 mm Ölçüm aynı
Sürtünme katsayısı μ
Formül
0.000064 0.1200 ×1875 k·Ra/H fiziksel değil; Booker (2011) deneysel
Temas basıncı p
Lamé / basit
308.74 MPa 123.88 MPa −59.9% Geometri faktörü eksikti → %60 aşım
Temas yüzey alanı A
π·dᶠ·L
1 612 mm² 1 612 mm² Aynı
Çakma/Sökme kuvveti F
μ·p·A
~32 kN 23.96 kN −25.1% Her iki hata kısmen birbirini götürdü
Hidrolik piston değeri
F / 9 806.65
~3.26 ton 2.44 ton −25.2%
σ_θ göbek iç yüzey
Teğetsel
Yok +185.09 MPa Çekme → kritik gerilme noktası
Von Mises — Göbek iç
σᵥₘ(h)
Yok 269.33 MPa σyₕ = 830 MPa, emniyetli
Emniyet katsayısı — Göbek
nₕ = σyₕ / σᵥₘ
Yok 3.08 Min. tavsiye ≥ 1.5 → Geçti ✓
Von Mises — Mil
σᵥₘ(s) = p
Yok 123.88 MPa σyₛ = 1035 MPa
Emniyet katsayısı — Mil
nₛ = σyₛ / σᵥₘ
Yok 8.35 Mil çok emniyetli ✓
Max. müsaade edilen δ
δ_max (akma sınırı)
Yok 0.2166 mm Göbek belirleyici
Kullanım oranı η
δ / δ_max
Yok 22.3% Akma sınırından çok uzak ✓

Temel büyüklükler — görsel karşılaştırma

Basit Yöntem Lamé Yöntemi
Basit yöntemin hataları
  • p = E·δ/d formülünde Cₕ+Cₛ geometri faktörü yok → p %60 yüksek
  • μ = k·Ra/H formülü fiziksel sürtünme katsayısı değil (0.000064 anlamsız)
  • İki hata kısmen birbirini götürdüğü için F yakın çıktı ama nedeni yanlış
  • Gerilme analizi yok — parçanın akmayacağı doğrulanamaz
  • Sıkılık tasarım sınırları yok
Lamé yönteminin avantajları
  • R=36 mm göbek dış yarıçapı formüle dahil → gerçek p = 123.9 MPa
  • μ = 0.12 Booker & Truman (2011) deneysel verisine dayanıyor
  • Von Mises ile hem göbek hem mil emniyet katsayısı hesaplanıyor
  • δ_max akma sınırı belirleniyor → η = %22.3 (emniyetli)
  • Göbek iç yüzey σ_θ = +185 MPa çekme gerilmesi görünür hale geldi