Mixed-mode fracture analysis of orthotropic FGM coatings under mechanical and thermal loads
Ortotrop FDM kaplamaların mekanik ve ısıl yükler altında karışık mod kırılma analizi
- Tez No: 201862
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ortotrop fonksiyonel derecelendirilmis kaplama, gömülü çatlak, periyodik çatlaklar, tekil integral denklemleri, yer degistirme korelasyon teknigi, Orthotropic functionally graded coating, embedded crack, periodic cracks, singular integral equations, displacement correlation technique
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 185
Özet
Bu çalısmada, homojen bir birlesme tabakası ile homojen bir taban tabakaya baglanmıs ortotrop fonksiyonel derecelendirilmis malzeme (FDM) kaplamaların karısık mod kırılma davranısının arastırılması amaçlanmıstır. Gömülü çatlak problemlerini mekanik veya ısıl yükleme kosulları altında çözmek için analitik ve hesaplamalı yöntemler kullanılmıstır. FDM kaplama malzeme özellik degisiminin kalınlık yönünde ve çatlakların sınırlara paralel oldugu varsayılmıstır. Ortotropi ana eksenleri sınırlara paralel ve diktir. Ortotrop FDM kaplama içindeki tek gömülü çatlak, çatlak yüzeylerinin ya düzgün yayılı normal veya düzgün yayılı kayma gerilmelerine ugratıldıgı varsayılarak analitik olarak incelenmistir. Problem, Fourier dönüsümleri kullanılarak karısık mod gerilme siddeti faktörleri, enerji bırakma oranı ve çatlak açılma yer degistirmelerini elde etmek için sayısal olarak çözülen bir çift tekil integral denklemine indirgenmistir. Analitik olarak kontrol edilemeyen sınırlayıcı varsayımlar içermeyen problemleri incelemek için bir hesaplamalı yaklasım kullanılmıstır. Benimsenen hesaplamalı yaklasım sonlu elemanlar yöntemine ve yer degistirme korelasyon teknigine dayanır. Mekanik veya ısıl yükler altındaki ortotrop FDM kaplamalarda tek ve periyodik gömülü çatlak durumları göz önüne alınarak kırılma parametreleri hesaplamalı yaklasım kullanılarak elde edilmistir. Bu çalısmada elde edilen sonuçlar malzeme homojenliginin olmamasının, malzeme ortotropisinin ve geometrik degiskenlerin yapının kırılma davranısı üzerindeki etkilerini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to investigate the mixed-mode fracture behavior of orthotropic functionally graded material (FGM) coatings bonded to a homogeneous substrate through a homogeneous bond-coat. Analytical and computational methods are used to solve the embedded cracking problems under mechanical or thermal loading conditions. It is assumed that the material property gradation of the FGM coating is in the thickness direction and cracks are parallel to the boundaries. The principal axes of orthotropy are parallel and perpendicular to the boundaries. A single embedded crack in the orthotropic FGM coating is investigated analytically assuming that crack surfaces are subjected to either uniform normal or uniform shear stresses. Using Fourier transformations, the problem is reduced to a couple of singular integral equations that are solved numerically to obtain the mixed-mode stress intensity factors, energy release rate and crack opening displacements. To investigate the analytically untractable problems without restrictive assumptions, a computational approach is employed. The adopted computational approach is based on finite element method and displacement correlation technique. Using the computational approach, fracture parameters are obtained considering single and periodic embedded cracking conditions in the orthotropic FGM coatings under mechanical or thermal loads. The results obtained in this study show the effects of material nonhomogeneity, material orthotropy and geometric variables on the fracture behavior of the structure.
Benzer Tezler
- Isıl ve higroskopik yükleme altındaki ortotropik fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerde hesaplamalı yöntemlerle kırılma analizi
Computational methods for fracture analysis of orthotropic functionally graded materials under thermal and hygroscopic loading
SERRA TOPAL DAĞ
Doktora
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜFİT GÜLGEÇ
DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
- Mixed-mode fracture analysis of orthotropic functionally graded materials
Ortotropik fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin karışık mod kırılma analizi
DUYGU SARIKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
Y.DOÇ.DR. SERKAN DAĞ
- Tek yönlü kompozit malzemelerin higrotermal kırılma analizi için Jk-ıntegral metodu
Hygrothermal fracture analysis of a unidirectional composite laminate using Jk-integral
ONUR ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BORA YILDIRIM
DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
- Anizotrop cisimlerde yer değiştirme sürekliliği yöntemi
Başlık çevirisi yok
BAHATTİN KİMENÇE
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ERTAÇ ERGÜVEN
- Jk-integral formulation and implementation for thermally loaded orthotropic functionally graded materials
Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerde ısısal yükleme altında Jk-integral formülasyonu ve uygulaması
EYÜP ERHAN ARMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. SERKAN DAĞ