Fracture toughness tests on Brazilian discs of Ankara andesite
Brazil disklerinde çatlak tokluğu deneyleri
- Tez No: 118947
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LEVENT TUTLUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Çatlak Tokluğu, Çatlak Mekaniği, Ankara Andesiti, Yerdeğişim Süreksizliği Metodu. VI, Andezitler, Ankara, Kırılma, Kırılma tokluğu, Fracture Toughness, Fracture Mechanics, Ankara Andesite, Displacement Discontinuity Method. IV, Andesites, Ankara, Fracture
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz BRAZIL DİSKLERİNDE ÇATLAK TOKLUĞU DENEYLERİ Şener, Sinem Yüksek Lisans, Maden Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Levent Tutluoğlu Kasım 2002, 122 sayfa Çatlak oluşumu sırasında kayanın gösterdiği direnç olarak tanımlanan çatlak tokluğu (fracture toughness), kayaların kırılıp parçalanma işlerinde, jeotermal enerji, petrol ve gaz rezervuarlarında, hidrolik çatlatmada ve diğer bir çok alanda kullanılan bir malzeme özelliğidir. Günümüzde çatlak geometrileri ve yükleme durumları farklı olarak birçok numunede çatlak tokluğu deneyi yapılmakta olup, bu çalışmada şekil ve hazırlama kolaylığı avantajlarına sahip, silindirik numuneler kullanılmıştır. Ankara andesitinden alman karotlarla hazırlanmış halka şeklindeki silindirik numuneler, açılma modu olarak tanımlanan mode-I (Kıc) değerinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Dış çaplan 7.5 cm ile 15 cm arasında değişen numuneler, 1 cm ile 3.7 cm arasında değişen farklı delik çaplan ile hazırlanmıştır. Halka şeklindeki bu numunelerin basma yüklemesi servo kontrollü MTS Hidrolik Test sistemi kullanılarak yapılmıştır. Yük-yerdeğişim değerleri kaydedilmiş ve elde edilen grafiklerde çatlağın duraysız durumdan duraylı duruma geçtiği noktalar belirlenmiştir.Numune geometrisi, çatlağın başlaması ve gelişimi gibi durumlar bir sınır eleman programı olan TDLCR, sonlu eleman programı olan FRANC2D/L ve sonlu farklılıklar programı olan FLAC kullanılarak modellenmiş ve sayısal olarak analizleri yapılmıştır. Nümerik modellerde, numune düşey yönde sabit yerdeğişim uygulanarak yüklenmiş, artış gösteren yük ve ortalama stresler kayıt edilmiştir. Böylece teorik olarak elde edilen yük-yerdeğişim grafiklerinde çatlağın başlaması ve ilerlemesi belirlenmiştir. Sonsuz ortamdaki açıklık-çatlak problemlerinde kullanılmak üzere geliştirilmiş olan TDLCR programı ile çatlak uzunluğu arttırılarak değişen gerilme şiddet faktörü, Ki üzerine çalışılmıştır. Çatlak gelişiminin duraysız durumdan duraylı duruma geçtiği noktalar sayısal olarak belirlenmiş ve daha sonra bu veriler deney sonuçlarıyla karşılaştırılarak Ankara andesitinin Kıc değerine ulaşılmıştır. Farklı iç ve dış çaplara sahip silindirik numunelerde çalışılarak, boyutun Kıc üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Özellikle küçük delik ve büyük numune çaplarında çatlak tokluğunun çatlak boyu ile arttığı bulunmuştur. Ankara andesiti çatlak tokluğu değeri 1.59 ±0.16 MPa-fm olarak eğilim göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT FRACTURE TOUGHNESS TESTS ON BRAZILIAN DISCS OF ANKARA ANDESITE Şener. Sinem M.Sc., Department of Mining Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Levent Tutluoğlu November 2002, 122 pages Fracture toughness, which is the resistance offered by a rock material against crack propagation is a material property used widely in fragmentation, rock bursting, geothermal energy extraction, hydraulic fracturing, and in many other practical problems. Core based specimens with simplicity in geometries and preparations are preferred in the determination of fracture toughness. In order to determine mode-I, opening mode fracture toughness Kic, hollow Brazilian cylindrical core specimens of Ankara Andesite were used. Diameters of cylindrical cores, varying from 7.5 cm to 15 cm, were prepared with internal cylindrical holes changing from 1 cm to 3.7 cm. These hollow Brazilian Disc specimens were loaded in compression with an MTS Servohydraulic Closed Loop Testing machine. Load-displacement values were recorded and drops on the load displacement curves corresponding to the points of transition from unstable to stable crack propagation were detected. IllSpecimen geometries and crack initiation and propagation processes were also analyzed by modelling the tests numerically using a boundary element program TDLCR, finite element method FRAN2D/L and finite difference program FLAC. In the numerical models, specimen ends were loaded by applying increments of constant vertical displacements, and corresponding incremental load and average stresses were recorded. This way theoretical load-displacement curves showing the crack initiation and propagation process were determined. With the use of the boundary element program TDLCR that has crack tip element facilities variation of stress intensity factor Ki with increasing crack length in the discs was studied. Points of unstable to stable crack growth transition were determined numerically and then used to evaluate Kic from the experimental results. Effect of specimen size on Kic was investigated for cylindrical cores having different external and internal diameters. Fracture toughness was found to increase with crack length, especially for specimens with smaller holes and larger diameters. Fracture toughness Kic of Ankara andesite tend to a value of 1.59 + 0. 1 6 MPa4m ?
Benzer Tezler
- Gazi tipi eksternal fiksatörlerle yapılan uygulamalarda kırık hattındaki kompresyonun biyomekanik olarak“strain gage”lerle tayini
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ŞENGÜL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ASLANOĞLU
- Femur boyun bölgesi kırıklarının kompresyonlu ve kayıcı kalça çivileri ile tedavisi
Başlık çevirisi yok
OSMAN UĞUR ÇALPUR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1985
Ortopedi ve Travmatolojiİstanbul ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRİ SEYHAN
- Bursa tıbbi folklorunda kırık-çıkıkla ilgili tedavi yöntemlerinden örnekler ve modern tıp bakımından bazı sonuçlar
Samples from the therapeutical methods in Bursa medical folklore and some results from the paint of modern mecine
NERMİN ERSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Ortopedi ve TravmatolojiUludağ ÜniversitesiDeontoloji ve Tıp Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL DEMİRHAN ERDEMİR
- Kınık tüneli (Ankara) denge baca ile evci baca arasının jeoloji ve hidrojeoloji incelemesi
Geological and hydrogeological investigation of the area between denge and evci shafts of the Kınık tunnel (Ankara)
RUHİ ÖZGÖNÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAKİ CANİK
- Bitlis-Zağros bindirme ve kıvrımlı kuşağının sismotektonik özellikleri
Başlık çevirisi yok
HALUK EYİDOĞAN
- Isıl ve kısa ömürlü yorulmanın dizayn açısından etüdü
Başlık çevirisi yok
SÜLEYMAN JABBAR MERDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAMİ KARADENİZ