Yarış teknesinin ashby diyagramı ile çözümü.Daha sonra malzeme endeks tablosu ile malzeme seçimi.

1. 3
Hızlı yarış tekneleri, profesyonel müsabakalarda kullanılan özel teknelerdir. Yarış teknesi
imalinde kullanılan malzemeler normal teknelerden farklıdır. Burada amaç teknenin
olabildiğince hafif olmasıdır. Tekneler tabanlarına göre beşe ayrılır. Bunlar;
I. Düz Taban
II. Yayvan V Taban
III. Derin V Taban
IV. Yuvarlak Taban
V. Çoklu Gövde
Tüm tabanların ayrı ayrı avantajları ve dezavantajları vardır. Hızlı yarış teknelerin tabanına
bakacak olursak derin v tabandır. Avantajı dengeli, kaba denizlere dayanıklıdır. Ustalık ister,
alabora riski azdır. Dezavantajı ise derin tasarımtekne ağırlığını arttırır. Daha büyük motor
gücü gerektirir. Teknenin daha hızlı olması için malzeme arayışı devam etmektedir. Genellikle
kullanılan malzeme cam elyaftır(fiberglas).
Camelyafı (fiberglas), çok ince camtelciklerinden üretilen bir maddedir.
genellikle polyester reçineleri veya vinil ester reçineler ile farklı yöntemlerle (el yatırması,
SMC, BMC, RTM, Fitil sarma, Reçine İnfüzyon gibi) takviye
edilerek geleneksel kompozit CTP parçalar elde
edilmektedir.
Eritilmiş haldeki camın küçük deliklerden akıtılıp
katılaştırılması sonucu üretilir. Isıl iletimkatsayıları düşük
olduğundan yalıtım malzemesi olarak kullanılırlar. Ayrıca
yüksek mukavemet değerleri nedeniyle diğer
malzemelerle birleştirilerek kompozit malzeme
üretiminde kullanılır.
Fiberglas çok hafif bir malzemedir ve pek çok üründe
kullanılır. Karbon fiber esaslı kompozitler kadar güçlü ve sert olmasa da, daha az gevrektir ve
hammaddeleri çok daha ucuzdur. Yığın hacmi ve ağırlığı da pek çok metalden daha iyidir ve
karmaşık şekillerde daha kolay kalıplanabilir.
GİRİŞ

2. 4
FONKSİYON HIZLI YARIŞ TEKNESİ
SINIRLAMALARGEOMETRİK SINIRLAMALAR,FONKSİYONEL SINIRLAMALAR,HAFİF OLMALI
AMAÇTEKNENİN HIZLI OLMASI
SERBEST DEĞİŞKENLER  MALZEME SEÇİMİ, KALINLIK(h)
Panelin ağırlık denklemi;
𝑚 = 𝐴𝐿𝜌 = 𝑏ℎ𝐿𝜌
A=Tabanın Alanı
L=Uzunluk
𝜌=Yoğunluk
Eğilme sertliği S* ise şu eşitlikle verilir;
𝑆∗
=
𝐶𝐸𝐼
𝐿3
Şekilde derin V tabanlı bir tekne tabanı
çizilmiştir. Görüldüğü gibi tabanın atalet
momentini panelden 2 adet üçgenin atalet
momentini çıkararak veya büyük üçgenin atalet
momentini çıkartarak bulabiliriz.
𝐼 =
𝑏ℎ3
12
− 2𝑥(
𝑎ℎ3
36
) veya 𝐼 =
𝑏ℎ3
36
b=panelin Eni
h=Panelin Et Kalınlığı
a=Üçgenin Taban Alanı

3. 5
Sertlik denkleminde atalet momentini yerine koyalım;
𝑆∗
=
𝐶𝐸
𝑏ℎ3
36
𝐿3
Sertlik S*, uzunluk L ve genişlik b kısıtlandığından ve sadece h değişken olduğundan.
Ağırlığı kalınlığı düşürerek azaltabiliriz ancak, diğer bir kısıt olan sertlik gereksinimi
karşılanmış olmaz. En son elde edilen denklem h ,elimine edilerek çıkarılır.
ℎ = √
36𝑆∗ 𝐿3
𝐶𝐸𝑏
3
Panelin ağırlık denkleminde h’ı yerine koyalım;
𝑚 = 𝑏√
36𝑆∗ 𝐿3
𝐶𝐸𝑏
3
𝐿𝜌
𝑚 = (
36𝑆 ∗
𝐶𝑏
)
1
3
(𝑏𝐿3
)(
𝜌
𝐸1 3⁄ )
Burada S*, L, b ve C tümü belirlidir; geriye kalan yegane serbest seçimparametresi,
malzemedir.
𝑀1 = 𝐸1 3⁄
𝜌⁄
Yukarıda gördüğümüz bu denklem bizim ilk malzeme indeksimiz olacak.

4. 6
Aynı yöntemi ikinci malzeme indeksimizi çıkarmak için kullanacağız. Fakat bu sefer akma dayanımı ve
hafiflik için bir indeks belirleyeceğiz.
Panelin ağırlık denklemi;
𝑚 = 𝐴𝐿𝜌 = 𝑏ℎ𝐿𝜌
Eğilme gerilimi denklemi;
𝜎 𝑚𝑎𝑥 =
𝐹𝐿3
48𝐸𝐼
Atalet moment denklemi;
𝐼 =
𝑏ℎ3
36
Atalet momenti denklemimizi eğilme gerilmesi denkleminde yerine koyalım;
𝜎 𝑚𝑎𝑥 =
𝐹𝐿3
48𝐸
𝑏ℎ3
36
𝜎 𝑚𝑎𝑥 =
3𝐹𝐿3
4𝐸𝑏ℎ3
Burada tekrar serbest parametremiz olan h değerini yalnız bırakırız. Daha sonra panelin
ağırlık denkleminde yerine koyarız.
𝑚 = 𝑏√
3𝐹𝐿3
4𝐸𝑏𝜎 𝑚𝑎𝑥
3
𝐿𝜌
Bu denklemden ikinci malzeme indeksimizi elde etmiş oluruz.
𝑀2 =
𝜎 𝑚𝑎𝑥
1 3⁄
𝜌⁄

5. 7
Birinci malzeme indeksimiz için Ashby diyagramı (Elastik Modülü – Yoğunluk)
Birinci malzeme indeksimiz için Ashby diyagramı (Dayanım-Yoğunluk)
ASHBY
DİYAGRAMLARI

6. 8
Ashby diyagramları kullanılarak malzeme indeksleri yerlerine yerleştirilmiş ve
malzeme seçim bölgeleri oluşturulmuştur. İki malzeme indeksinin oluşturduğu ASHBY
malzeme seçimi bölgelerindeki ortak malzemeler belirlenmiştir. Belirlenen
malzemeler maliyet, ağırlık gibi ölçütlerde aşağıdaki tabloda belirlenmiştir.
Malzeme
Akma
Dayanımı
Elastik
Modül
(E)
M1 M2
Yoğunluk
(ρ)
Maliyet
($)
Yorum
Ti Alaşımları 140 Mpa 116 Gpa 1,08 1,15 4,5 28-130
Hafif ve dayanıklı
fakat malzeme
işlemeye ve
kaynak
teknolojisine
müsait değil.
Al Alaşımları 276 Mpa 68,9 Gpa 1,52 2,41 2,7
4,40-
6,20
Yüksek dayanım
ve hafiflik
karışımının bir
kombinesi.
Yüksek
Dayanımlı
Düşük
alaşımlı
Çelik (HSLA)
317 Mpa 205 Gpa 0,76 0,88 7,75 1-3
Dayanım yüksek
fakat malzeme
ağır.
Paslanmaz
Çelik
(AISI 304) 215 Mpa 200 Gpa 0,72 0,75 8 2,15-3,5
Ağırlık bizim için
önemli
olduğundan
seçim önceliğinde
değil.
CFRP
(SIRAFIL
C© C30)
3800 Mpa 225 Gpa 3,37 8,66 1,8 40-275
Yüksek dayanım
ve hafiflik ama
maliyeti yüksek.
GFRP (E-
Glass)
3400 Mpa 72 Gpa 1,63 5,92 2,54 22
CFRP ye göre
biraz daha az
dayanıklı fakat
maliyet burada
da yüksek.
Ancak teknenin
kimi parçaları bu
malzemeden
üretilebilir.
Mg
Alaşımları
140 Mpa 44 Gpa 2,02 2,98 1,74 11
Alüminyum dan
daha az dayanıklı
daha hafif. Ama
üretim ve işleme
zorlukları var.
MALZEME SEÇİM
TABLOSU

7. 9
Hızlı yarış teknesinde kullanılabilecek en iyi malzeme Alüminyum alaşımları olarak
görülmektedir. Alüminyumdan daha iyi sonuç veren malzemeler olsa bile bu
malzemelerin maliyetleri yüksek veya üretim yöntemleri zorlayıcıdır.
Geleceğin malzemesi olarak görülen karbon takviyeli kompozit malzeme (CFRP)
ve cam elyaf takviyeli kompozit malzeme (GFRP) ise alüminyuma oranla daha yüksek
dayanım ve hafif olmalarına rağmen maliyetleri yüksektir.Ancak özel bir üretim
yapılacaksa maliyet söz konusu olmayacağı için kullanılabilir.
Magnezyum ise alüminyuma göre malzeme indeksleri göz önüne alındığında yakın
sonuçlar vermektedir. Maliyetleri düşürüldüğünde alüminyumun yerini alabilir.