The investigation of stop holes to arrest crack growth in metallic materials with peridynamics
Metalik malzemelerde çatlak ilerleyişini durduran deliklerinin peridinamik metodla incelenmesi
- Tez No: 854218
- Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ SUAT KADIOĞLU, DOÇ. DR. MEHMET DÖRDÜNCÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 200
Özet
Bu tezde PD yaklaşımları statik yükler altında toplam analiz süreleri ve çatlak yolları açısından karşılaştırılmıştır. Daha sonra PD metotların yer değiştirme sonuçları FEA ile doğrulanmıştır. Bu tez aynı zamanda değişken nokta aralıklarına izin veren Çift Ufuklu Peridinamik (ÇUPD) kullanılarak durdurma deliğinin dinamik çatlaklar üzerindeki etkisini de incelemektedir. Öncelikle Kalthoff-Winkler testi ile ÇUPD kodu doğrulanmıştır. Daha sonra durak deliği konfigürasyonlarındaki çatlak yolları ÇUPD ile simüle edilmiştir. Ayrıca durak deliği konfigürasyonlarının kırılgan bir malzeme üzerindeki toklaştırma ve geciktirme etkisi de ÇUPD ile incelenmiştir. Bu tezde, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin (FDM) yorulma analizi, yüzey ve hacim düzeltmesine ihtiyacı ortadan kaldıran gelişmiş bir PD aracıyla hem Mod-I hem de Karışık Modda incelenmiştir. Ayrıca durak deliğinin hem izotropik hem de FD malzemelerin yorulma ömrü üzerindeki geciktirici etkisi de incelenmiştir. Bu tez aynı zamanda izotropik malzemelerin çevrimsel ve monotonik davranışlarını da plastisite davranışını dikkate alarak incelemektedir. Plastisite etkisini katmak için doğrusal PD sonuçlarına plastisite düzeltmesini uygulayan yeni bir PD yaklaşımı geliştirilmiştir. PD yaklaşımını doğrulamak için Al6061 T6'nın monotonik eğrisi simüle edilmiş ve PD sonucun orijinal malzeme monotonik eğrisine yakın olduğu görülmüştür. Daha sonra izotropik malzemenin yorulma davranışı, plastisite davranışı dikkate alınarak hem Mod-I hem de Karışık Modda incelenmiştir. Ayrıca, plastisite davranışı katılarak durak deliğinin yorulma ömrü üzerindeki geciktirici etkisi de incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, PD approaches are compared under static loads in terms of total analysis durations and crack paths. Then, their displacement results are validated with FEA. This thesis also examines the effect of the stop hole on dynamic cracks employing Dual Horizon Peridynamics (DHPD) which permits variable point spacings. First, DHPD code is validated with Kalthoff-Winkler test. Then, the crack paths in the stop hole configurations are simulated by DHPD. Furthermore, the toughening and retardation effect of the stop hole configurations on a brittle material are examined with DHPD. In this thesis, the fatigue analysis of functionally graded materials (FGMs) is also examined in both Mode-I and Mixed Mode with an enhanced PD tool that eliminates the surface and volume correction. Furthermore, the retardation effect of stop hole on fatigue lives of both isotropic and FG materials is also examined. This thesis also examines the cyclic and monotonic behavior of isotropic materials by considering the plasticity behavior. For introducing plasticity effect, a novel PD approach which applies plasticity correction to linear PD results is developed. For verifying the accuracy of this PD approach, the monotonic curve of Al6061 T6 is simulated and PD result is seen to be close to original material monotonic curve. Then, the fatigue behavior of isotropic material is examined in both Mode-I and Mixed Mode by adding the plasticity behavior. Besides, the retardation effect of stop hole on fatigue life is also examined by incorporating plasticity behavior.
Benzer Tezler
- Sonlu elemanlar analizi ile çatlak durdurma deliklerinin çatlak ilerleme davranışına etkisi
Finite element analysis of crack growth behavior in the presence of crack-arresting holes
BUSE YAŞIN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Kılavuz matkapların aşınmalarının incelenmesi
Wear investigation of drill taps
FIRAT KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
- D-100 (E-5) karayolu Bolu Dağı geçişi Kaynaşlı-Elmalık arasının mühendislik jeolojisi ve Taşaltı heyelan bölgesinin jeoteknik değerlendirilmesi
D-100 (E-5) motorway Bolu mountain gate applied geology of Kaynaşlı-Elmalık geotechnical investigation of Taşaltı land slide area
ZEKİ SERHAT IŞIN
- Kanat profili üzerinde oluşan buzun iki boyutta matematiksel modellenmesi ve sayısal çözümü
Two dimensional mathematical modelling and numerical solution of accumulated ice on wing profiles
RAMAZAN DÖKME
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CİHAT BAYTAŞ
- Düzlem yüklemesi altında delikli kompozit plakaların peridinamik teori ile incelenmesi
Investigation of holed composite plates exposed to in-plane loading by the peridynamic theory
BUŞRA BAYKAN MERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLER
PROF. DR. BORA YILDIRIM