Geri Dön

Dynamic stress intensity factors for cracks using the enriched finite element method

Zenginleştirilmiş sonlu elemanlar metodu ile çatlaklar için dinamik gerilme yoğunluğu faktörünün hesaplanması

  1. Tez No: 807702
  2. Yazar: MURAT SARIBAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HERMAN F. NIED
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Lehigh University
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katı Cisimlerin Mekaniği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 136

Özet

Dinamik gerilme ve gerilme yoğunluğu faktörünün hesaplanması kırılma mekaniği açısından önemli bir konsept olmaya uzun süredir devam etmektedir. Bu durum çoğu uygulamada statik çözümlerin yetersiz kalmasından dolayı beklenen bir gelişmedir. Zenginleştirilmiş sonlu elemanların olduğu bir yaklaşımın, üç boyutlu kırılma mekaniği problemlerinde dinamik gerilme yoğunluğu faktörlerinin elde edilmesinde oldukça etkili bir yöntem olduğu görülmüştür. Bu yaklaşım, gerilme yoğunluk faktörlerinin hesaplanması için asimptotik çatlak ucu gerilme alan değerlerinden faydalanmaktadır. Dinamik gerilme yoğunluk değerleri ile ilgili en önemli özellik aynı problemdeki statik değerlerinden çok daha yüksek olabilmeleridir. Bu sebeple, darbe yüklemesi örneğinde olduğu gibi, kırılma vesilesiyle oluşacak arızaların ani yüklemeler esnasında ortaya çıkması beklenmedik şekilde gerçekleşebilir. Bu çalışmada, gerilme yoğunluk faktörünün ve gerilme değerlerinin zamana bağlı değişimini göstermek amacıyla, sabit çatlak önüne sahip üç boyutlu dinamik kırılma mekaniği problemleri verilmiştir. Dinamik kırılma mekaniği problemlerinin çözümünde kullanılan iki ayrı analiz metodu arasındaki farklar ve bu konseptlerin mühendislik açısından önemi, ilgili statik çözümleri ve literatür sonuçları ile yapılan karşılaştırmalar sayesinde ortaya konmaktadır.

Özet (Çeviri)

The computation of dynamic stresses and dynamic stress intensity factors has long been an important concept in fracture mechanics. This is an expected result due to the insufficiency of the static solution in many applications. An enriched finite element approach is shown to be a very effective technique for obtaining dynamic stress intensity factors for three-dimensional fracture problems. This approach utilizes the correct asymptotic crack tip stress field for direct computation of the stress intensity factors. The most important consideration regarding dynamic stress intensity factors is the fact that they can be much higher than the corresponding static values. Thus, in the case of sudden loading, failure due to the fracture can occur unexpectedly, e.g., fracture during impact loading. Example three dimensional solutions for dynamic fracture problems with stationary crack fronts are presented in this study to demonstrate the variation of the stress intensity factors and stresses with respect to time. Differences between analysis concepts using two different solution methods for dynamic fracture problems, and their engineering meaning are demonstrated by comparison with the related static solutions and known results from the literature.

Benzer Tezler

  1. Three-dimensional elastic-plastic dynamic fracture analysis for stationary cracks using enriched elements

    Hareketsiz çatlaklar için zenginleştirilmiş elemanlar kullanarak üç boyutlu elastik-plastik dinamik kırılma analizi

    MURAT SARIBAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiLehigh University

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HERMAN F. NIED

  2. Eksenel gerilmeye maruz içi boş silindirik yapılarda dönmüş dış yüzey çatlaklarının karışık mod kırılma analizleri

    Mixed mode fracture analyses of deflected external surface cracks in hollow cylindrical structures under tension loading

    METE YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ OSMAN AYHAN

  3. Eksenel gerilme, eğilme ve burulma yüklerine maruz katı silindirik yapılarda dönmüş yüzey çatlaklarının karışık mod kırılma analizleri

    Mixed mode fracture analyses of deflected surface cracks in solid cylindrical structures under tension, bending and torsion loads

    ÇAĞATAY ORHUN ORAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ OSMAN AYHAN

  4. Eğri eksenli çubuklarda çatlak modellemesi

    Crack modelling in curved rods

    UĞURCAN EROĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ

  5. Çatlak içeren değişken kesitli kirişlerde titreşim probleminin sonlu elemanlar metoduyla modellenmesi

    Finite element method for the vibration of cracked beams with varying cross section

    MEHMET HASKUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT KISA