Mixed mode fatigue crack growth path and life prediction under variable amplitude loading through extended finite element method
Karma modlu yorulma çatlağının genişletilmiş sonlu elemanlar metodu ile değişken genlikli yükleme altında yörünge ve ömür tahmini
- Tez No: 474972
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TUNCAY YALÇINKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- 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
Bu çalışmanın temel amacı genişletilmiş sonlu elemanlar metodunu kullanarak değişken genlikli yükleme altında çatlak ilerleme yönünün ve ömrününün tahmin edilmesidir. Bu amaçla Fortran'da Abaqus ile etkileşime giren ve başlangıçta durağan çatlak olarak modellenen çatlakları otomatik olarak ilerleten bir hesaplama algoritması geli ştirilmiştir. Çatlak ilerleme hesabı için literatürdeki denklemler arasında büyük bir doğruluk oranı olan Nasgro denklemi kullanılmıştır. Geliştirilen algoritmanın üst yükleme ve alt yüklemeden kaynaklı çatlak ilerleme gecikmesini hesaplayabilme kapasitesini göstermek için kullanılan yüklemenin doğasına uygun olan ilerleme gecikmesi modelleri kullanılarak ilerleme gecikmesi hesaba katılmıştır. Geliştirilen algoritma literatürde varolan çatlak ilerleme testleri kullanılarak yorulma çatlağı ilerleme yönü ve ömrü açısından, birinci mod ve kompleks yükleme modlarında farklı malzemeler üzerinde doğrulanmıştır. Hesaplanan sonuçlar ile test sonuçları iyi bir uyum içerisindedir.
Özet (Çeviri)
The main purpose of this study is to predict the crack growth path trajectories and fatigue crack growth (FCG) life under variable amplitude loading (VAL) by using Extended Finite Element Method (XFEM). For this purpose a computational algorithm is developed in Fortran which interacts with a commercial finite element software (Abaqus) and automatically propagates cracks which is initially modelled as stationary crack. Nasgro FCG equation is used for FCG life calculation which has a great accuracy among the FCG equations available in literature. Retardation effect due to VAL is taken into account by using appropriate retardation models according to nature of loading to show the capability of developed algorithm in covering the retardation phenomenon caused by overloads (OL) and underloads (UL). Developed algorithm is validated with several crack propagation tests available in literature in terms of crack growth path trajectories and FCG life under mode I and mixed mode loading conditions on different materials. Simulated and experimental results are in good harmony.
Benzer Tezler
- Investigation of interacting multiple fatigue cracks propagation using two-dimensional boundary cracklet method
İki boyutlu sınır çatlak elemanı yöntemi (boundary cracklet method) kullanılarak etkileşimli çoklu yorulma çatlaklarının ilerlemesinin araştırılması
TALAL AHMED
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
Prof. Dr. ABDULKADİR YAVUZ
- Fatigue crack growth under non-proportional loading
Orantısız yükleme durumunda yorulma çatlak büyümesi
NAİT MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUĞAN
- Mixed mode fatigue and fracture behaviour investigation on rail and welded rails
Karma yükleme tipinin uygulanması durumunda kaynaklı ve kaynaksız demiryolu raylarının yorulma ve kırılma davranışının tespiti
ONUR AGİN
Doktora
İngilizce
2026
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZÜLFÜ AŞIK
PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- The investigation of stop holes to arrest crack growth in metallic materials with peridynamics
Metalik malzemelerde çatlak ilerleyişini durduran deliklerinin peridinamik metodla incelenmesi
UĞUR ALTAY
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ SUAT KADIOĞLU
DOÇ. DR. MEHMET DÖRDÜNCÜ
- Fatigue and fracture analysis of helicopter fuselage structures
Helikopter gövde yapılarının yorulma ve kırılma mekaniği analizi
RIZA ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN DAĞ