Prediction of low-cycle fatigue life based on uncoupled ductile fracture criteria
Düşük çevrimli yorulma ömrünün ayrık sünek kırılma kriterlerine dayalı tahmini
- Tez No: 903895
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK DARENDELİLER, DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞEHRAM DİZECİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- 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: 96
Özet
Yorulma hasarını belirlemek için kullanılan klasik ömür tahmin yöntemleri, maliyetleri ve zamanı artıran kapsamlı testler gerektirir. Bu tez, ayrık sünek kırılma kriterlerine (UDFC) ve ilgili malzemelerden yapılmış çekme testi numunelerinin sayısal simülasyonlarına dayalı bir yorulma kırılma kriteri (FFC) geliştirerek düşük çevrimli yorulma hasarını tahmin etmeyi hedeflemiştir. Bu amaçla Freudenthal, Cockroft-Latham, Ayada, Oyane-Sato ve Oh olmak üzere beş enerji bazlı UDFC kullanılmıştır. Hem yarı-statik hem de döngüsel yükleme için bu kriterlere ilişkin hasar birikimini hesaplamak amacıyla kullanıcı tanımlı bir alt program hazırlanarak SEA yazılımına uygulanmıştır. Örnek malzeme için çekme testi simülasyonlarının ve yorulma simülasyonlarının her ikisi için hasar birikim değerleri elde edilmiş ve bahsedilen beş UDFC kullanılarak karşılaştırılmıştır. Yorulma simülasyonları, farklı gerilme genliği, ortalama gerilme ve frekans değerleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tüm karşılaştırmalar, gerilme dalgası yayılım yöntemiyle belirlenen boyun verme başlangıcında elde edilen değerlere bakılarak yapılmıştır. Sonuç olarak, bahsedilen beş UDFC kullanılarak çeşitli gerilme genlikleri ve ortalama gerilme değerleri altında hesaplanan hasarları tanımlayan bir denklem elde edilmiştir. Bu denklem yorulma hasar kriteri fonksiyonu olarak adlandırılmıştır ve hasarı tanımlamak için bir yüzey ile ifade edilebilmektedir. FFC fonksiyonu, düşük çevrim için yorulma ömrünü, ömür fonksiyonu olarak adlandırılan başka bir denklem ile belirlemek için de kullanılmıştır. Son olarak bu fonksiyon yorulma hasarı için FFC belirlemek için uygulanmıştır. FFC kullanılarak hasar birikiminin kabul edilebilir doğrulukla hesaplanabildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Classical life prediction methods to determine fatigue failure require extensive testing, which increases costs and time. This thesis aims to estimate low-cycle fatigue failure by developing a fatigue failure criterion (FFC) based on uncoupled ductile fracture criteria (UDFC) and numerical simulations of tensile test specimens made of the relevant materials. For this purpose, five energy-based UDFC namely Freudenthal, Cockroft-Latham, Ayada, Oyane-Sato, and Oh are used. A user-defined subroutine is written and implemented to FEA software for calculating the damage accumulation related to these criteria for both quasi-static and cyclic loading. Then, damage accumulation values of both the tensile test simulations and fatigue simulations for the sample material are obtained and compared using the mentioned five UDFC. Fatigue simulations are carried out for different stress amplitude, mean stress and frequency values. All comparisons are conducted by referring to the values obtained at the onset of necking which is determined by the stress wave propagation method. As a result, an equation is obtained that defines the failures calculated by these five UDFC under various stress amplitude and mean stress values. This equation is called as fatigue failure criterion function and can be presented by a surface to define the failure. FFC function is also used to determine the fatigue life for the low-cycle by another relation called the life function. Finally, this function is applied to determine the FFC for fatigue failure. It is observed that damage accumulation can be calculated using FFC with acceptable accuracy.
Benzer Tezler
- Determination of sensitivaty and reliability of NDI techniques on damage tolerance based lige prediction of turbine discs
Türbin disklerin ömürlerin hasar tolerans metoduna göre hesaplanmasında tahribatsız muayene tekniklerinin hassaslığının ve güvenliğinin tesbit edilmesi
MEHMET ŞİMŞİR
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALPAY ANKARA
- Otomotiv sektöründe dinamik yüklere maruz bir kaynaklı bağlantı için yorulma dayanımı değerlendirmesi
A fatigue damage assessment of welded joints under dynamic loading in automotive industry
SERKAN ORHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ATAKAN ALTINKAYNAK
- Creep damage analysis and life prediction of a superalloy turbine blade
Bir süperalaşım türbin kanatçığının sürünme hasar analizi ve ömür tahmini
TÜMAY İNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ ARSLAN
- Ağır ticari aracın dizel motoruna ait egzoz manifoldunun ısıl olarak incelenmesi
Thermal investigation of exhaust manifold for a heavy commercial vehicle diesel engine
BURAK YALÇINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL CEM PARMAKSIZOĞLU
- Enerji iletim hatlarında yorulma olayları
Fatigue phenomenon on electric power transmission lines
NİHAT İNANÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. NESRİN TARKAN