Contact mechanics of graded materials with two-dimensional material property variations
İki boyutlu malzeme özelliği değişimi olan derecelendirilmiş malzemelerin temas mekaniği
- Tez No: 167258
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. SERKAN DAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Temas Mekaniği, Fonksiyonel Olarak Derecelendirilmiş Malzemeler, Kaymalı Temas, Tekil integral Denklemleri vıı, Contact Mechanics, Functionally Graded Materials, Sliding Contact, Singular Integral Equations
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
ÖZ İKİ BOYUTLU MALZEME ÖZELLİĞİ DEĞİŞİMİ OLAN DERECELENDİRİLMİŞ MALZEMELERİN TEMAS MEKANİĞİ Gökay, Kemal Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Y. Doç. Dr. Serkan Dağ Eylül 2005, 62 sayfa Tribolojik uygulamalarda koruma kaplaması olarak kullanılan seramik tabakalar doğal kırılganlıklarından dolayı çatlamaya ve ayrılmaya eğilimlidir. Fonksiyonel derecelendirilmiş seramikler ile ilgili son deneyler bu malzeme sistemlerinin özellikle yüzeyin tribolojik hasarlara olan direncini kuvvetlendirmede yararlı olduğunu göstermektedir. Bu geliştirilmiş davranış temas yüzeylerinde gelişen gerilme dağılımındaki malzeme özelliği değişiminin etkisine bağlanmıştır. Bu çalışmanın ana ilgi alam elastisite modülündeki iki boyutlu düzlemsel değişimli fonksiyonel derecelendirilmiş yüzeyin temas mekaniğidir. Temas gerilme dağılımındaki önemsiz etkileri sebebiyle Poisson oranın sabit olduğu varsayılmıştır. Problemin formülasyonunda fonksiyonel derecelendirilmiş yüzeyin rijit düz zımba ile kayma temasında olduğu varsayılmıştır. Problem ikinci tür tekil integral denklemine elastisite teorisi ve derecelendirilmiş ortam için yan sonsuz düzlem yaklaşımı kullanarak indirgenmiştir, integral denklemi sayısal olarak temas gerilme dağılım bilinmeyenlerini Jacobi polinomları serilerine açılarak ve uygun sıralama noktalan kullanarak çözülmüştür. Geliştirmiş metodun doğruluğu homojen malzeme için türetilmiş kapalı biçim çözümüyle karşılaştırılarak sınanmıştır. Ana sayısal sonuçlar derecelendirme parametreleri, sürtünme katsayısı ve temas gerilme dağılımı üzerindeki zımba boyutu ve konumu etkilerini içermektedir. vı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT CONTACT MECHANICS OF GRADED MATERIALS WITH TWO- DIMENSIONAL MATERIAL PROPERTY VARIATIONS Gökay, Kemal M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Serkan Dağ September 2005, 62 pages Ceramic layers used as protective coatings in tribological applications are known to be prone to cracking and debonding due to their brittle nature. Recent experiments with functionally graded ceramics however show that these material systems are particularly useful in enhancing the resistance of a surface to tribological damage. This improved behavior is attributed to the influence of the material property gradation on the stress distribution that develops at the contacting surfaces. The main interest in the present study is in the contact mechanics of a functionally graded surface with a two - dimensional spatial variation in the modulus of elasticity. Poisson's ratio is assumed to be constant due to its insignificant effect on the contact stress distribution [30]. In the formulation of the problem it is assumed that the functionally graded surface is in frictional sliding contact with a rigid flat stamp. Using elasticity theory and semi-infinite plane approximation for the graded medium, the problem is reduced to a singular integral equation of the second kind. Integral equation is solved numerically by expanding the unknown contact stress distribution into a series of Jacobi polynomials and using suitable collocation points. The developed method is validated by providing comparisons to a closed form solution derived for homogeneous materials. Main numerical results consist of the effects of the material nonhomogeneity parameters, coefficient of friction and stamp size and location on the contact stress distribution. IV
Benzer Tezler
- Kaynaklı çelik yapıların DIN 18800 ve ANSI AWS D1.1'e göre tasarımı
Design of welded connections
HAKAN KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHADDİN ANIK
- Betonda sıvı hareketinin kompozit malzeme kuralları ile incelenmesi
Investigation of the liquid movement within hardened concrete using the composite theory
MANSUR SÜMER
- Polipropilenin darbe mukavemeti üzerine kalsiyum karbonat ve tavlamanın etkisi
Effect of annealing and calcium carbonate filler on the impact strenght of poly propylene
BÜLENT ÇALIŞKAN
- Bir dizel motorunda seramik kaplama uygulamaları ve performans analizi
Ceramic coating applications and performance analysis in a diesel engine
EKREM BÜYÜKKAYA
- Tel çekme işleminde bakırın ve bakır oksit inklüzyonlarının deformasyon davranışı
Deformation behaviour during drawing of copper wires and copper oxide inclusions
MUSTAFA M. ARIKAN