Investigation of mixed mode crack propagation from preexisting notches in Brazilian discs of Ankara andesite
Önceden çatlaklı Ankara andeziti Brazil disklerinde karışık modlu çatlak ilerlemesinin incelenmesi
- Tez No: 119246
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LEVENT TUTLUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Brazil Diskleri, Çatlak Tokluğu, MTS, FLAC, Ankara Andeziti vı, Brazilian Discs, Fracture Toughness, MTS, FLAC, Ankara Andesite IV
- 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: 189
Özet
oz ÖNCEDEN ÇATLAKLI ANKARA ANDEZİTİ BRAZİL DİSKLERİNDE KARIŞIK MODLU ÇATLAK İLERLEMESİNİN İNCELENMESİ Başbay, Onat Yüksek Lisans, Maden Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Levent Tutluoğlu Aralık 2002, 168 Sayfa Çatlak Tokluğu kayaçları parçalama ve çatlatma uygulamalarında önemli bir kayaç özelliğidir. Kayaçların Çatlak Tokluklarının tespiti için, silindir şeklindeki kayaç numuneleri kolayca elde edilebilmeleri ve hazırlanabilmeleri dolayısıyla çok tercih edilen numune tiplerinden biridir. Silindirik kayaç karotları için teorik ve pratik açılma modu (Mod I) ve makaslama modu (Mod II) çatlak tokluğu deneyleri kuram ve uygulamaları halen gelişim aşamasındadır. Özellikle silindir şeklindeki kayaç numuneleri üzerindeki makaslama modunda (Mode II) çok az çatlak tokluğu deney tekniği ve sonuçlan mevcuttur. Bu çalışmada disk şeklindeki kayaç numunleri üzerinde yeni Çatlak Tokluğu deneylerinin uygulanabilirliğini araştırmak amacıyla çeşitli sayıda, kenar çatlaklı Brazil Deneyleri yapılmıştır. Ankara Andezitinden elde edilen Tek Kenar Çatlaklı Brazil Diskleri (SEBCD), Ekseni Farklı Paralel Çift Kenar Çatlaklı Brazil Diskleri (PMDECBD) ve Eş Eksenli Çift Kenar Çatlaklı Brazil Diskleri(CDECBD) yerdeğişim denetimli olarak kapalı devre MTS Servohidrolik presinde test edilmiştir Değişik çatlak geometrisine sahip Brazil kayaç diskleri sayısal olarak sonlu farklılıklar yöntemi ile çalışan FLAC Programı, Yerdeğişim Süreksizliği Yöntemi ve sonlu elemanlar yöntemi ile çalışan FRANK yazılımı kullanılarak modellenmiş ve incelenmiştir. SECBD, PMDECBD ve CDECBD numune geometrileri FLAC ve Yerdeğişim Süreksizliği Yöntemi kullanılarak hem modellenmiş hem de bu numunelere ait yük-yerdeğişim eğrileri oluşturulmuştur. Bu şekilde kritik çatlak oluşum ve ilerleme yük seviyeleri teorik olarak bulunmuştur. Çatlamanın başlama ve ilerleme hatları da FLAC modelleri kullanılarak araştırılmıştır. FLAC ile oluşturulan yük-yerdeğişim eğrileri ve çatlama hatları deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. FLAC programı ve deneyler sonucunda elde edilen çatlak oluşumu ve ilerlemesine dair veriler tüm durumlar için birbirleriyle uyum içindedirler. FLAC programında, deneylerde gözlenmiş olan çatlakların oluşum ve ilerlemelerinin aynıları açıkça görülmüştür. S6 adlı, dikey eksenle 41° açılı 40 mm uzunluğunda tek çatlak içeren ve 21 mm uzunluğunda yükleme alanlarına sahip, yeni bir numunede yükleme alanı altında çatlak oluşumu gözlenmiş ve uygulanan yükün yük-yerdeğişim davranımında, aralarında çatlağın kararlı bir şekilde ilerlediği iki adet pik noktasına yol açtığı ortaya çıkmıştır. Söz konusu Brazil numune sunduğu avantajlarla öne çıkmaktadır; şöyleki, sonradan oluşturulan yarıktan başlamayan çatlak, karışık yükleme modu sonucu ortaya çıkmakta ve yaklaşık 8 mm boyunca kararlı bir şekilde ilerlediği görülmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INVESTIGATION OF MIXED MODE CRACK PROPAGATION FROM PREEXISTING NOTCHES IN BRAZILIAN DISCS OF ANKARA ANDESITE Başbay, Onat M.Sc, Department of Mining Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Levent Tutluoğlu December 2002, 168 Pages Fracture Toughness is an important rock property for rock fracturing and fragmentation applications. In order to determine rock fracture toughness, cylindrical rock cores constitute the preferable class of specimen types due to the easy availability and the simplicity in their preparation. Theory and practice of opening mode (Mode I) and shearing mode (Mode II) fracture toughness tests are still in a developing stage for the cylindrical rock cores. Especially for Mode II fracture toughness, very few techniques and results are available for rock cores. Several edge cracked Brazilian Rock Discs were used in this study in order to investigate the possibilities for new mixed mode fracture toughness testing techniques on cylindrical rock cores. Single Edge Cracked Brazilian Discs (SECBD), Parallel Misaligned Double Edge Cracked Brazilian Discs (PMDECBD), and Collinear Double Edge Cracked Brazilian Discs (CDECBD) of Ankara Andesite were tested under a MTS Closed Loop Servohydraulic Press in a displacement-controlled manner. Load displacement curves for different specimen iiitypes were generated. Critical failure loads for crack initiation and propagation were determined. Brazilian rock discs with different crack geometries were analyzed numerically by using FLAC finite difference code, Displacement Discontinuity (DD) Models and FRANK finite element code. SECBD, PMDECBD, and CDECBD specimen geometries were not only modeled but also their load- displacement curves were generated in FLAC and Displacement Discontinuity type Boundary Element Models. This way, critical crack initiation and propagation load levels were determined theoretically. Crack initiation and propagation paths were also investigated in FLAC models. Load-displacement curves and crack paths generated by FLAC were compared with the experimental results. Comparison of results of crack initiation and propagation by FLAC and experiments showed a close agreement for all cases. FLAC showed clearly the development and propagation of the same cracks observed in the experiments. A new specimen type called S6 with a single saw cut crack length of 40 mm making an angle 41° from vertical and with 21 mm flat loading ends was observed to produce a crack under the loaded area which causes two peaks in the load- displacement behavior where in between these peaks crack grows in a stable manner. This saw cut Brazilian disk type of specimen is characterized by its advantages that a crack which doesn't start from an artificially produced notch is generated under mixed mode loading and it grows in a stable manner for a length of about 8 mm.
Benzer Tezler
- Investigation of interacting multiple fatigue cracks propagation using two-dimensional boundary cracklet method
İki boyutlu sınır çatlak elemanı yöntemi (boundary cracklet method) kullanılarak etkileşimli çoklu yorulma çatlaklarının ilerlemesinin araştırılması
TALAL AHMED
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
Prof. Dr. ABDULKADİR YAVUZ
- Investigation of fracture toughness with four point asymmetric bending on rectangular rock specimens
Dörtgen kesitli kaya numunelerinin çatlak tokluğunun dört nokta asimetrik eğilme deneyi ile araştırılması
UĞUR ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVEND TUTLUOĞLU
- Üç boyutlu karışık mod kırılma kriterlerinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi ve geliştirilmesi
Numerical and experimental investigation and development of three dimensional mixed-mode fracture criteria
OĞUZHAN DEMİR
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN AYHAN
- Betonun Mod I durumundaki göçmesine agrega konsantrasyonunun etkisi
Başlık çevirisi yok
A. FERHAT SARISU
- Agrega konsantrasyonunun betonun mekanik özelliklerine etkisi
Influence of aggregate volume concentration on the mechanical properties of concrete
HASAN YILDIRIM