Determination of stress intensity factors in cracked panels reinforced with riveted stiffeners
Güçlendirilmiş perçinli plakalarda gerilim şiddet katsayısının hesaplanması
- Tez No: 305014
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN, PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
This thesis presents a study about the determination of the stress intensity factors in cracked sheets with riveted stiffeners. Stress intensity factors are determined with both analytical method and finite element method for different combination of rivet/stringer spacing and stringer to sheet stiffness ratio. Analytical part of the thesis is a replication of the original study of Poe which assumes rigid rivet connections with no stringer offset. In the analytical part, the whole systems of equations of Poe are re-derived, and it is shown that there are two typographical errors in the expressions for the calculation of the influence coefficients of the cracked sheet and the stringer. Major objective of the analytical part is to develop a computer code which calculates the variation of the normalized stress intensity factor with the crack length for any combination of rivet/stringer spacing and stringer to sheet stiffness ratio. Analytical part of the study also covers the effect of broken stiffener on the stress intensity factor of the cracked sheet. The stress intensity factors of stiffened cracked sheets are calculated by the finite element method by incorporating fastener flexibility and stringer offset. Finite element solutions are performed by Franc2D/L and Abaqus, and comparisons are made. The effect of geometry, fastener flexibility, and stringer offset on the stress intensity factors are studied by presenting normalized stress intensity factor versus crack length curves. Finally, as a case study a sample damage tolerant stiffened panel is designed according to FAR 25 safety criteria. Experiments are performed for determining mechanical and crack growth properties of Al 2124 which is used as the material in the case study. Present study showed that the most significant effect on the stress intensity factor is seen when stringer-cracked sheet offset is included in the analysis model.
Özet (Çeviri)
Bu tezde güçlendirilmiş panellerde çatlak ilerlemesi esnasında oluşan gerilim şiddet katsayılarının hesaplanma yöntemleri ele alınmıştır. Gerilim şiddet katsayıları, değişen çatlak boyu kirişler arasına uzaklık oranı ve çeşitli kiriş/çatlak levha sağlamlık oranları için analitik ve numerik yöntemlerle hesaplanmıştır. Analitik hesaplamada Poe'nin yöntemi esas alınmış sonsuz sağlamlıkta perçinler kullanılmıştır, ayrıca kirişler ile çatlak içeren levha aynı düzlemde kabul edilmiştir. Analitik çalışmanın esasını oluşturan bütün denklemler yeniden türetilmiş, katsayılar yeniden hesaplanmıştır. Buna ek olarak kırık kirişin altından ilerleyen çatlak durumu için de katsayılar düzenlenmiş, ve çalışmaya dahil edilmiştir. Analitik çalışmanın ana amacı normalize edilmiş gerilim şiddet katsayılarının değişik çatlak boyları ile değişimini, çeşitli kiriş/levha sağlamlık oranları ve, perçinler arası uzaklık kirişler arası uzaklık oranları için hesaplayan bilgisayar programını geliştirmektir. Analitik çalışmayı sonlu elemanlar analizleri takip etmiş, analizler için Franc2D/L ve Abaqus kullanılmıştır. Çıkan sonuçlar birbirleri ile ve analitik yöntemle karşılaştırılmıştır. Geometrik faktörler, perçin esnekliği, kalınlık ofseti gibi birçok değişkenin çözümlere olan etkisi incelenmiş ve irdelenmiş, çatlak uzunluğu, normalize edilmiş gerilim şiddet katsayısı grafikleri ile içerikte sunulmuştur. Son olarak, gerilim şiddet katsayısı hesaplarının önemini ve işlevini vurgulamak için, FAR 25 kriterlerine uygun örnek hasara toleranslı güçlendirilmiş panel tasarlanmış, tasarımda alüminyum 2124 kullanılmıştır. Malzemenin mekanik ve çatlak hızı özellikleri ise deneyler ile elde edilmiştir.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN ASLANOĞLU
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSEREN YAZICIOĞLU