Kullanılabilir
Engineering Prompt Builder
Mühendislik görevleri için yapılandırılmış yapay zekâ promptları oluşturur.
Mechanical Engineering
Hertz Contact Calculator
Küre-düzlem elastik temasında temas alanı, maksimum temas basıncı ve elastik yaklaşmayı hesaplayın.
Sphere-on-Flat
Bu sürüm, sürtünmesiz normal yük altında klasik Hertz elastik temas çözümünü kullanır.
Sonuçlar
Maksimum Hertz basıncı
2.176 GPa
p₀ = 3F / (2πa²)
Temas yarıçapı
148.1 µm
a = [(3FR)/(4E*)]^(1/3)
Efektif elastisite modülü
115.4 GPa
E*
Temas çapı
296.2 µm
2a
Temas alanı
0.06893 mm²
A = πa²
Ortalama temas basıncı
1.451 GPa
p_mean = F / (πa²)
Elastik yaklaşma
4.388 µm
δ = a² / R
p(x) = p₀ · √(1 − (x/a)²), −a ≤ x ≤ +a
p(0) = 2.176 GPa · p(±a) = 0 GPa
Kullanılan Denklemler
- Efektif elastisite modülü
- 1/E* = (1 − ν₁²)/E₁ + (1 − ν₂²)/E₂
- Küre yarıçapı
- R = D / 2
- Temas yarıçapı
- a = [ (3 F R) / (4 E*) ]^(1/3)
- Temas alanı
- A = π a²
- Maksimum Hertz basıncı
- p₀ = 3F / (2 π a²)
- Ortalama temas basıncı
- p_mean = F / (π a²) = (2/3) p₀
- Elastik yaklaşma
- δ = a² / R
- Basınç dağılımı (radyal, r ≥ 0)
- p(r) = p₀ · √(1 − (r/a)²), 0 ≤ r ≤ a
- Basınç dağılımı (çap boyunca kesit, işaretli x)
- p(x) = p₀ · √(1 − (x/a)²), −a ≤ x ≤ +a
r, temas merkezinden ölçülen radyal uzaklıktır (r ≥ 0). x ise temas çapı boyunca alınan kesitte işaretli konumdur (−a ≤ x ≤ +a). Grafikte x koordinatı kullanılır.
Hertz Modelinin Varsayımları
- Malzemeler homojen ve izotropiktir.
- Davranış lineer elastiktir.
- Temas, sürtünmesiz normal yükleme olarak ele alınır.
- Yüzeyler düzgün (pürüzsüz) kabul edilir.
- Temas alanı, küre yarıçapına ve cisim boyutlarına göre küçüktür.
- Temas non-conformal (localized contact) olup Hertz yaklaşımını sağlar.
- Adezyon etkileri ihmal edilir.
- Plastik deformasyon ihmal edilir.
- Kaplama ve katmanlı malzeme etkileri ihmal edilir.
Yüksek Hertz basıncı tek başına yüzeyin akacağı veya hasar göreceği anlamına gelmez. Plastikleşme ve yorulma değerlendirmesi; malzeme dayanımı, yüzey altı gerilme alanı ve yükleme koşulları dikkate alınarak ayrıca yapılmalıdır.
Sonuçlar nasıl yorumlanır?
- Temas yarıçapı, a
- Yükün elastik olarak aktarıldığı dairesel temas bölgesinin yarıçapıdır.
- Maksimum Hertz basıncı, p₀
- Temas alanının merkezindeki ideal Hertz basıncıdır.
- Ortalama temas basıncı, p_mean
- Toplam normal yükün Hertz temas alanına bölünmesiyle elde edilir.
- Elastik yaklaşma, δ
- Yük altında iki cismin Hertz modeline göre elastik normal yaklaşmasını temsil eder.
İlgili Araçlar
Planlanıyor
Wear Rate Calculator
Aşınma hacmi, normal yük ve kayma mesafesinden özgül aşınma oranını hesaplayacaktır.
Planlanıyor
Sliding Distance Calculator
Dönme hızı, iz yarıçapı ve deney süresinden toplam kayma mesafesini hesaplayacaktır.
Bu hesaplayıcı ön mühendislik değerlendirmesi amacıyla hazırlanmıştır. Kritik tasarım ve güvenlik kararlarında sonuçlar bağımsız yöntemlerle doğrulanmalıdır.
Engineering Lab'e dön