A Software for Optimum Design of Laterally Loaded Bolted Joints

Kadir Sarı; Hakan Dilipak

Makale detayları

A Software for Optimum Design of Laterally Loaded Bolted Joints

Yazarlar:

Kadir Sarı | Hakan Dilipak

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri | Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler | Makine Tasarımı ve Makine Elemanları | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon | CAD/CAM Sistemleri | Üretimde Optimizasyon

Dergi:

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji Vol.12 Issue 1, pp.366-377

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2024

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001313829

pISSN:

2147-9526

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Bolted joints, which are one of the detachable joining methods, are used extensively. The reliability of bolted joints is extremely important for the strength and life of the system. The determination of the number of bolts to be used in a system, the position and other data of the bolt requires very serious design and engineering studies. In this study, the design and optimization of bolted joints subjected to lateral forces are performed. For this purpose, a software has been developed in C programming language. The software visually guides the user and asks a minimum number of questions to the designer and all other parameters are calculated by the program. The visual design of the program was done in Visual Studio environment. The graphic designs used in the software help the user to enter correct data. When the program is run for bolted joint under lateral loading, the user only enters the number of plates and force as input. Although the program performs its calculations between 1.5-2 factor of safety, it is possible to change it according to the characteristics of the design. The program developed in the light of these inputs calculates the appropriate bolt diameter, number, material and dimensions of the plates for the designed joint according to the optimum design options. The design options determined by the program are also presented to the designer visually. With the developed software, the user workload is minimized by determining the optimum options of bolted joints according to the minimum amount of user input. This resulted in significant savings in the time spent in design and engineering calculations. The user-friendly interface provides an easy and visual use. The results obtained by the program were also solved manually to check the reliability of the program.

 Bolted joints, which are one of the detachable joining methods, are used extensively. The reliability of bolted joints is extremely important for the strength and life of the system. The determination of the number of bolts to be used in a system, the position and other data of the bolt requires very serious design and engineering studies. In this study, the design and optimization of bolted joints subjected to lateral forces are performed. For this purpose, a software has been developed in C programming language. The software visually guides the user and asks a minimum number of questions to the designer and all other parameters are calculated by the program. The visual design of the program was done in Visual Studio environment. The graphic designs used in the software help the user to enter correct data. When the program is run for bolted joint under lateral loading, the user only enters the number of plates and force as input. Although the program performs its calculations between 1.5-2 factor of safety, it is possible to change it according to the characteristics of the design. The program developed in the light of these inputs calculates the appropriate bolt diameter, number, material and dimensions of the plates for the designed joint according to the optimum design options. The design options determined by the program are also presented to the designer visually. With the developed software, the user workload is minimized by determining the optimum options of bolted joints according to the minimum amount of user input. This resulted in significant savings in the time spent in design and engineering calculations. The user-friendly interface provides an easy and visual use. The results obtained by the program were also solved manually to check the reliability of the program.

 Bolted joints, which are one of the detachable joining methods, are used extensively. The reliability of bolted joints is extremely important for the strength and life of the system. The determination of the number of bolts to be used in a system, the position and other data of the bolt requires very serious design and engineering studies. In this study, the design and optimization of bolted joints subjected to lateral forces are performed. For this purpose, a software has been developed in C programming language. The software visually guides the user and asks a minimum number of questions to the designer and all other parameters are calculated by the program. The visual design of the program was done in Visual Studio environment. The graphic designs used in the software help the user to enter correct data. When the program is run for bolted joint under lateral loading, the user only enters the number of plates and force as input. Although the program performs its calculations between 1.5-2 factor of safety, it is possible to change it according to the characteristics of the design. The program developed in the light of these inputs calculates the appropriate bolt diameter, number, material and dimensions of the plates for the designed joint according to the optimum design options. The design options determined by the program are also presented to the designer visually. With the developed software, the user workload is minimized by determining the optimum options of bolted joints according to the minimum amount of user input. This resulted in significant savings in the time spent in design and engineering calculations. The user-friendly interface provides an easy and visual use. The results obtained by the program were also solved manually to check the reliability of the program.

 Sökülebilen birleştirme yöntemlerinden olan cıvatalı bağlantılar çok yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Cıvatalı bağlantıların güvenirliği, sistemin dayanımı ve ömrü açısından son derece önemlidir. Bir sistemde kullanılacak cıvata sayısı, konumu ve cıvataya ait diğer verilerin belirlenmesi çok ciddi tasarım ve mühendislik çalışmalarını gerektirmektedir. Bu çalışmada, yanal kuvvete maruz kalan cıvatalı birleştirmelerin, tasarımı ve optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla C programlama dilinde bir yazılım geliştirilmiştir. Yazılım görsel olarak kullanıcıyı yönlendirmekle birlikte tasarımcıya minimum miktarda soru sormakta ve diğer bütün parametreler program tarafından hesaplanmaktadır. Programın görsel tasarımı Visual Studio ortamında yapılmıştır. Gerçekleştirilen yazılımda kullanılan grafik tasarımlar kullanıcının doğru veriler girmesine yardımcı olmaktadır. Yanal yükleme altında cıvatalı birleştirme yapılması amacıyla program çalıştırıldığında, kullanıcı, sadece plaka sayısını ve kuvveti girdi olarak programa yazmaktadır. Program 1,5-2 emniyet katsayısı arasında hesaplamalarını yapmasına rağmen bunu yine tasarımın özelliğine göre değiştirebilme imkânı sunulmuştur. Bu girdiler ışığında geliştirilen program tasarlanan birleştirme için, uygun cıvata çapı, sayısı, malzemesi ve plakaların ebatlarını optimum tasarım seçeneklerine göre hesaplamaktadır. Program tarafından belirlenen tasarım seçenekleri yine tasarımcıya görsel olarak sunulmaktadır. Geliştirilen yazılım ile minimum miktarda kullanıcı girdisine göre cıvatalı bağlantıların optimum seçenekleri belirlenerek kullanıcı iş yükü en aza indirilmiştir. Bu sonuç tasarımda ve mühendislik hesaplamalarda harcanan zamanda çok ciddi tasarruf sağlamıştır. Kullanıcı dostu arayüz kolay ve görsel bir kullanım sağlamıştır. Program tarafından elde edilen sonuçlar manuel olarak da çözdürülerek programın güvenirliği kontrol edilmiştir.

Makale detayları

A Software for Optimum Design of Laterally Loaded Bolted Joints

Yazarlar:

Kadir Sarı | Hakan Dilipak

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri | Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler | Makine Tasarımı ve Makine Elemanları | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon | CAD/CAM Sistemleri | Üretimde Optimizasyon

Dergi:

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji Vol.12 Issue 1, pp.366-377

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2024

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001313829

pISSN:

2147-9526

bolted joint

design and optimization

analysis

lateral load

c#cıvatalı bağlantı

tasarım ve optimizasyon

analiz

yanal yük

c#

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Kadir Sarı | Hakan Dilipak

Yayıncı: Gazi University

Ana Başlıklar: Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri | Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler | Makine Tasarımı ve Makine Elemanları | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon | CAD/CAM Sistemleri | Üretimde Optimizasyon

Dergi: Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji Vol.12 Issue 1, pp.366-377

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 3/2024

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2001313829

pISSN: 2147-9526

Sayı

Yazarlar:

Kadir Sarı | Hakan Dilipak

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Makine Mühendisliğinde Optimizasyon Teknikleri | Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler | Makine Tasarımı ve Makine Elemanları | Malzeme Tasarım ve Davranışları | Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon | CAD/CAM Sistemleri | Üretimde Optimizasyon

Dergi:

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji Vol.12 Issue 1, pp.366-377

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2024

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2001313829

pISSN:

2147-9526