Analytical, numerical and experimental solutions of a cracked finite strip
Çatlak içeren sonlu uzunluktaki bir şeridin analitik, sayısal ve deneysel çözümleri
- Tez No: 119471
- Danışmanlar: PROF. DR. M. RUŞEN GEÇİT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Sonlu Şerit, Çatlak, Rijit Enklozyon, Gerilme Dağılımı, Gerilme Şiddeti Katsayısı. IV, Finite Strip, Crack, Rigid Inclusion, Stress Distribution, Stress Intensity Factor. iii
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
öz ÇATLAK İÇEREN SONLU UZUNLUKTAKİ BİR ŞERİDİN ANALİTİK, SAYISAL VE DENEYSEL ÇÖZÜMLERİ Yetmez, Mehmet Doktora, Mühendislik Bilimleri Bölümü Tez Yöneticisi: Prof.Dr. M.Ruşen Geçit Ortak Tez Yöneticisi: Prof.Dr. Turgut Tokdemir Temmuz 2002, 185 sayfa Bu çalışmada, ortasında eksenine dik 2a genişliğinde simetrik bir çatlak bulunan 2L uzunluğunda ve 2h genişliğinde simetrik, sonlu bir şerit ele alınmaktadır. Şeridin iki ucuna rijit levhalar yapıştırılmıştır. Şerit, bu levhalar vasıtasıyla eksenel, po şiddetinde düzgün yayılı yüklere maruzdur. Şerit için kullanılan malzeme lineer elastik ve izotrop olarak kabul edilmektedir. Sonlu uzunluktaki şerit probleminin çözümü, y=0 'da 2a genişliğinde bir çatlak, y=±L 'de 2c genişliğinde iki rijit enklozyonun bulunduğu ve y=±oo 'da düzgün yayılı po şiddetinde eksenel yüklerin uygulandığı 2h genişliğinde sonsuz uzunluktaki bir şerit vasıtası ile elde edilmiştir. Rijit enklozyonların genişliği şeridin genişliğine ulaştığında, bir başka deyişle c->h olduğunda, enklozyonlar arasında kalan şerit parçası sonlu uzunlukta bir şerit problemine dönüşmektedir. Genel denklemler Fourier dönüşüm tekniği kullanılarak çözülmekte ve üç tekil integral denkleme indirgenmektedir. Elde edilen integral denklemler, Gauss-Jacobi ve Gauss-Lobatto integrasyon formülleri kullanılarak lineer cebirsel bir denklem takımına dönüştürülmekte ve sayısal olarak çözülmektedir. Eksenel ve kayma gerilme dağılımları ve çatlak kenarları ile sonlu uzunluktaki şeridin köşelerindeki gerilme şiddeti katsayıları hesaplanmaktadır. Elde edilen analitik çözümün geçerliliğini araştırmak için, problem aynı zamanda sayısal olarakda çözülmektedir. Bu amaçla, çatlak içeren sonlu uzunluktaki şeridin gerilme dağılımlarını bulabilmek için genel amaçlı sonlu eleman programı MSC.MARC kullanılmaktadır. Analitik ve sayısal yöntemlerle elde edilen sonuçların deneysel olarakda tekrarlanabileceğim görebilmek için ASTM standardlarına uygun laboratuvar deneyleride yapılmaktadır. Sonuçlar grafik ve tablo halinde sunulmaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ANALYTICAL, NUMERICAL AND EXPERIMENTAL SOLUTIONS OF A CRACKED FINITE STRIP Yetmez, Mehmet Ph.D., Department of Engineering Sciences Supervisor: Prof.Dr. M.Ruşen Geçit Co-Supervisor: Prof.Dr. Turgut Tokdemir July2002, 185 pages In this study, a symmetrical finite strip with a length of 2L and a width of 2h, containing a transverse symmetrical crack of width 2a at the midplane is considered. Two rigid plates are bonded to the ends of the strip through which uniformly distributed axial tensile load of intensity po is applied. The material of the strip is assumed to be linearly elastic and isotropic. Both edges of the strip are free of stresses. Solution for this finite strip problem is obtained by means of an infinite strip of width 2h which contains a crack of width 2a at y=0 and two rigid inclusions of width 2c a.ty=±L and which is subjected to uniformly distributed axial tensile load of intensity po at y=±ao. When the width of the rigid inclusions approach the width of the strip, i.e., when c-+h, the portion of the infinite strip between the inclusions becomes identical with the finite strip problem. Fourier transform technique is used to solve the governing equations which are reduced to a system of three singular integral equations. By using the Gauss- Jacobi and the Gauss-Lobatto integration formulas, these integral equations are converted to a system of linear algebraic equations which is solved numerically. Normal and shearing stress distributions and the stress intensity factors at the edges of the crack and at the corners of the finite strip are calculated. In order to verify the analytical solution, the problem is also solved numerically. For the numerical solution, finite element method is employed to determine the stress field in the cracked finite strip by using a general purpose finite element code family MSC.MARC. In order to see whether the verified results can be reproduced experimentally, laboratory tests are conducted according to the ASTM standards. Stress field is evaluated and compared with both analytical and numerical computations. Results are presented in graphical and tabular forms.
Benzer Tezler
- Eksenel gerilmeye maruz içi boş silindirik yapılarda dönmüş dış yüzey çatlaklarının karışık mod kırılma analizleri
Mixed mode fracture analyses of deflected external surface cracks in hollow cylindrical structures under tension loading
METE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN AYHAN
- Kompozit onarım bölgesinin kırılma davranışları üzerindeki etkileri
Effects of composite repair region on fracture mechanics
SEFA BURAK YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMET ZOR
- The fracture toughness of sandwich and laminated composites at different mode and temperatures
Sandwich ve lamine edilmiş kompozitlerin farklı mod ve sıcaklıkta kırılma tokluğu
FARSHID KHOSRAVI MALEKI
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EVREN MELTEM TOYGAR
- Eğri eksenli kademeli çubukların titreşim analizi
Free vibration analyses of stepped circular arches
DOĞUKAN ÇETİNYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKREM TÜFEKÇİ
- Numerical and experimental analysis of dissipative silencer coupled with quarter wave tube
Çeyrek dalga tüpü ile birleştirilmiş dağıtıcı susturucunun sayısal ve deneysel analizi
AYŞE DİNÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN