Tek yönlü kompozit malzemelerin higrotermal kırılma analizi için Jk-ıntegral metodu
Hygrothermal fracture analysis of a unidirectional composite laminate using Jk-integral
- Tez No: 299538
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BORA YILDIRIM, DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Tezin amacı; higrotermal yüklemelere maruz kalan ortotropik malzeme çatlaklarının çatlak ucu parametrelerinin Jk-integral metodu vasıtasıyla hesaplanmasıdır. Karışık mod higrotermal analiz; gerilme şiddeti çarpanları, T-gerilmesi ve Enerji salınım oranı gibi parametrelerin Jk-integral yardımı ile hesaplanmasını gerektirir. Mod-I higrotermal analizinde ise Mod-I gerilme şiddeti çarpanı ve Enerji salınım oranı parametreleri Jk-integral yardımı ile hesaplanmaktadır. Jk-integralin literatürdeki ilk hali; nümerik metodlar ile hesaplama yapmaya olanak tanımıyan yapıdaydı. Bu yüzden Jk-integrali; düzlem gerilmesi varsayımı ile higrotermal gerilime-gerinim ilişkileri sayesinde nümerik olarak hesaplanabilen alandan bağımsız yapıya dönüştürülmüştür.Higrotermal ve yapısal analizlerin her ikisinde de, eşit-parametrik elemanlar ile oluşturulan sonlu eleman modelleri kullanılmıştır. Bu modeler, genel amaçlı bir sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sayısal çatlak parametreleri, yer değiştirme bağıntısı tekniği (YDBT) sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Jk-integral tekniğinin hesaplandığı alandan bağımsız sonuçlar verdiği de ayrıca gösterilmiştir. Bu çalışmada incelenen sürekli rejim problemi; göreli çatlak pozisyonu, göreli çatlak boyu ve malzeme özelliklerinin; gerilme şiddeti çarpanları, enerji salınım oranı ve T-gerilmesi üzerine olan etkilerini göstermektedir. Süreksiz rejim probleminde ise, zaman ve malzeme özelliklerinin Mod-I gerilme şiddeti çarpanı ve enerji salınım oranı üzerine olan etkileri gözlemlenmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to utilize Jk-integral based computational method in order to calculate crack tip parameters for orthotropic materials. The crack is subjected to mixed mode thermal and hygroscopic loadings simultaneously. Mixed mode hygrothermal fracture analysis requires the calculation of mode-I and mode-II stress intensity factors, energy release rate and T-stress are calculated by means of Jk-integral. Jk-integral is defined as a line integral over a vanishingly small curve. Since it is difficult to deal with a line integral on a vanishing curve, Jk-integral is converted to a domain independent form containing area and line integrals with the help of plane hygrothermoelasticity constitutive relations. Steady-state and transient temperature and moisture distribution profiles in composite laminates and the components of the Jk-integral are computed by means of the finite element method.In both hygrothermal and structural analyses, finite element models that possess isoparametric elements are created in the general purpose finite element analysis software ANSYS. The numerical results are compared to the results obtained from Displacement Correlation Technique (DCT). The domain independence of Jk-integral is also demonstrated. The results obtained in this study show the effects of relative crack location, relative crack size, material property profiles and time on stress intensity factors, energy release rate and T-stress.
Benzer Tezler
- Investigation of environmental durability of carbon fiber/epoxy composites
Karbon fiber epoksi kompozitlerin çevresel etkilere karşı dayanımının incelenmesi
SAMET YAGMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüPROF. DR. METİN TANOĞLU
YRD. DOÇ. HATİCE SEÇİL ARTEM
- Süper kapasitörler için bağlayıcısız nikel içeren grafen köpük elektrotunun tek adımda hazırlanması
One-step preparation of binder-free nickel containinggraphene foam electrode for supercapacitors
AZIZ AHMAD KARIMI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERAFETTİN DEMİÇ
DOÇ. DR. BURAK GÜLTEKİN
- Yapıştırıcı ile birleştirilmiş tek yönlü tabakalı kompozit tek bindirme bağlantılarında hasar oluşumu ve gelişimi
Initiation and propagation of damage in adhesively bonded unidirectional laminated composite single lap joints
MUSTAFA SERDAR GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA KEMAL APALAK
Y.DOÇ.DR. ZEYNEP GÜL APALAK
- Progressive failure analysis of unidirectional composites through mean-field homogenization and mixed-mode phase field fracture approach
Ortalama alan homojenizasyonu ve faz-alan kırılma yaklaşımı yoluyla tek yönlü kompozitlerin ilerlemeli hata analizi
MERT ATASOY
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- M91/IM10 tek yönlü bileşik (kompozit) malzemesinin genetik algoritma yöntemi ile eniyilemesi ve çözümlemesi
Optimization and analysis of M91/IM10 unidirectional composite material with genetic algorithm method
İZZET KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT YILMAZ