Finite element analysis of plasticity-induced fatigue crack closure
Plastisite kaynaklı yorulma çatlağının kapanmasının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
- Tez No: 232519
- Danışmanlar: DOÇ. VAHAN KALENDEROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
ANSYS Parametrik tasarım dili kullanılarak bir program kodu geliştirerek, çatlak açılma gerilim değerlerini tahmin etmek üzere, yorulma çatlağı kapanmasın elastik-plastik sonlu elemanlar ile analizine kontakt elemanlar uygulanmıştır. Kontakt elemanları çatlak kapanmasının modellenmesi gayet doğal olmasına rağmen, bu yönde neredeyse hiç bir çalışma literatürde geçmemektedir. Geleneksel yöntem çatlak yüzeyindeki nodlara mesnet elemanları konulmasına dayanmaktadır. Yük kademeli olarak uygulanırken, çatlak yüzeyindeki nodlar izlenerek açılma gerilimi tahmin edilmektedir. Bu araştırmada çatlak yüzeylerinin teması kontakt elemanları kullanılarak modellenmiştir ve çatlak açılma gerilimi kademeli yük uygulanması esnasında kontakt elemanlarının durumları izlenerek bulunmaktadır. İki boyutlu modelinin sonlu eleman analizlerinin sonuçları literatürde belirtilen önceki çalışmalarla iyi bir uyum içindedir. Çatlak açılma gerilim değerinin her yük çeviriminde bulunması yerine, çatlak açılma gerilim değerinin sadece önceden belirlenen yük çevrim aralarında bulunmasını sağlayan bir algoritma geliştirildi. Geliştirilen algoritma ile daha az hesaplama zamanı ile, çatlak kapanması davranışının daha büyük sayıda yük çevrimi boyunca modellenmesi dağlandı. Yükün uygulanmasındaki kademe sayısının etkisi, açılma geriliminin hesaplandığı yük çevrim aralığının büyüklüğü gibi yeni parametreler incelendi. Görece daha büyük sayıda yük çevriminin simule edilmesi sayesinde açılma gerilim değerlerinin ilk ?stabilizasyonundan? sonra azalarak stabilize olduğu görülebildi. Yüksek sayıda yük çevriminin simule edilme yeteneği sayesinde bu model, aşırı yüklerin yorulma çatlağının ilerlemesine etkilerinin incelenmesi için bir araç olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Contact elements are implemented into the elastic-plastic finite element analysis of fatigue crack closure to predict crack opening stress, by developing a code using ANSYS Parametric Design Language. Although the use of contact elements in modeling crack surface contact is inherently natural, almost no effort to incorporate them has been reported in the literature. The traditional method is based on placing truss elements on the crack surface nodes. The load is applied incrementally, during which the crack surface nodes are monitored to predict crack opening stress values. In this research contact elements are used to model crack surface contact and the determination of crack opening stress is accomplished by monitoring the state of contact elements during incrementally applied loading. The results of two dimensional finite element analyses are in good agreement with previous work given in the literature. Instead of determining crack opening stress of every load cycle, an algorithm that makes it possible to find crack opening stress at predetermined load cycle intervals is developed. With the developed algorithm it was possible to analyze crack closure behavior during a larger number of load cycles with less execution time. The newly introduced parameters such as effect of the number increments of the applied load, the effect of the load cycle interval where the opening stress values are determined are investigated. Due to simulation of relatively high number of load cycles, final stabilization of crack opening stress values after a subsequent decay in the initially ?stabilized? opening stress values is observed.
Benzer Tezler
- Transformation induced crack closure and fatigue life analysis of shape memory alloys using finite elements
Şekil hafızalı alaşımlarda faz dönüşümü ve yorulma çatlağı ilerlemesi ilişkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
NADİR CAN ALTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Vibration analysis of complex structures subjected to moving loads
Hareketli yüklere maruz kalan kompleks yapıların titreşim analizi
SALİH DEMİRTAŞ
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÖZTÜRK
- Kompakt grafitli dökme demirde frezeleme işlemi sonrası kalıntı gerilmelerin incelenmesi ve kesme parametreleri için süreç optimizasyonu
Investigation of residual stresses induced by milling in compacted graphite iron and process optimization for cutting parameters
MEHMET EMRE KARA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Field testing based model updating of railway bridges
Demir yolu köprü modelinin test ölçümlerine dayanılarak yenilenmesi
PAKNOUSH RAHMATİAN DOLAT ABADI
- Analytical, numerical and experimental investigation of the distortion behavior of steel shafts during through-hardening
Çelik şaftların sertleştirilmesi sırasında oluşan çarpılmaların analitik, numerik ve deneysel olarak incelenmesi
BETÜL PELİN MARADİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
DR. THOMAS LÜBBEN
PROF. DR. C. HAKAN GÜR