Malzeme özellikleri sıcaklığa bağımlı olan izotropik fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerde bulunan eğik çatlakların gerilme şiddet çarpanları Jk-integral yöntemi ile hesaplanması
Calculation of stress intensity factors of inclined crack embedded in isotropic functionally graded materials with temperature dependence material properties using Jk-integral method
- Tez No: 334733
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA YILDIRIM, DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Bu çalışmanın amacı, Jk-integral yöntemini kullanarak Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzemelerdeki eğik çatlak ucunda parametrelerini hesaplamaktır. Çatlak, karışık modda termal yüklemeye maruz kalmaktadır. Jk-integrali en genel formu göz önüne alındığında bu integral çatlak ucunda tanımlanmış bir eğri integralidir eğri üzerinde tanımlanmış integral ile çalışmanın mümkün olmamasından, Jk-integral, düzlemsel termal elastikiyet kuramları ile alan ve çizgi integralleri içeren ve alandan bağımsız bir integral haline dönüştürülmüştür. Karışık modda termal yükleme altındaki çatlak analizleri mod-I ve mod-II gerilme şiddeti faktörlerinim hesap edilmesini gerektirmektedir. Gerilme şiddet faktörlerinin hesabına ek olarak enerji bırakma miktarı ve T-gerilimi de Jk -integral metodu ile hesap edilmektedirGenel amaçlı sonlu eleman analiz yazılımı olan ANSYS' te yapılan termal ve yapısal analizlerde derecelendirilmiş izoparametrik elemanlara sahip sonlu eleman modelleri oluşturulmuştur. Jk-integral formülasyonunda gerekli olan bütün malzeme özelliklerinin, fonksiyonel derecelendirilmiş ortamda sürekli uzaysal değişimlere sahip oldukları varsayılmıştır. Elde edilen sayısal sonuçlar Yer Değiştirme Bağıntısı Tekniği ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Jk -integralinin alandan bağımsız olma özelliği de gösterilmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar çatlak pozisyonunun, çatlak boyu, çatlağın açısı ve malzeme özelliklerinin derecelendirilme profillerinin gerilme şiddeti faktörlerine, enerji bırakma miktarına etkilerini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The main aim of this study is to utilize a Jk-integral for the analysis of inclined cracks located in functionally graded materials (FGMs). The crack is subjected to mixed mode thermal loading. The generalized definition of the Jk-integral over a vanishingly small curve at the tip of an inclined crack is converted to a domain independent form that consists of area and line integrals defined over finite domains. A numerical procedure based on the finite element method is then developed, which allows the evaluation of the components of the Jk -integral, the modes I and II stress intensity factors, energy release rate and the T-stresses at the crack tips.In both thermal and structural analyses, finite element models that possess graded isoparametric elements are created in the general purpose finite element analysis software ANSYS. In the formulation of Jk-integral, all required engineering material properties are assumed to possess continuous spatial variations through the functionally graded medium. The numerical results are compared to the results obtained from Displacement Correlation Technique (DCT). The domain independence of Jk-integral is also demonstrated. Detailed parametric analyses are conducted by considering an inclined crack in an FGM layer that is subjected to steady-state thermal stresses. The results obtained in this study show the effects of relative location, relative crack size, material property profile and the crack inclination angle on stress intensity factors and energy release rate.
Benzer Tezler
- Isı üretimi olan sürtünmeli temasların sıcaklık bağımlı özellikler kullanılarak analizi
Analysis of frictional contacts with heat generation considering temperature dependent properties
MEHMET NURULLAH BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM
- Synthesis of new mesogens and investigation of their liquid crystalline properties
Yeni mezojenlerin sentezi ve sıvı kristal özelliklerinin incelenmesi
BURAK KORKMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
PROF. DR. YEŞİM GÜRSEL
- Evaluating the LCA of two buildings with close embodied energy which have different functions
Farklı işlevlere sahip olan iki binanın üç tür duvar kullanarak yaşam döngüsünün değerlendirilmesi
POOYA PAKMEHR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
- Demir bazlı seramik süperiletkenlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Characterization and preparation of iron based ceramic superconductors
ADİL GÜLER
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- Introducing a single stage in-situ fibrillation of PA, PET, & PBT within pla matrix
Pla matris içindeki PA, PET ve PBT'nin tek aşamalı in-situ fibrilasyonu
ELİF ÖZPERK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHAMMADREZA NOFAR