Metalik malzemelerde yorulma ömrüne termal ve metalurjik etkilerin incelenmesi
Investigation of thermal and metallurgical effects on fatigue life in metallic materials
- Tez No: 997711
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET SAĞIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, metalik plakaların yorulma ömrü üzerinde delik-kenar mesafesinin etkisi, mekanik ve termal yüklerin birlikte uygulandığı durumlarda gerinim-ömür yaklaşımı kullanılarak kapsamlı biçimde araştırılmıştır. İnceleme kapsamında delik çapı sabit bırakılmış, yalnızca kenar mesafesi değiştirilerek dört farklı model oluşturulmuştur. Bu modeller sırasıyla 25 mm, 20 mm, 16 mm ve 14,96 mm kenar mesafelerine sahiptir. Her bir model üzerinde yorulma ömrü hesaplamaları, sabit genlikli yükleme döngülerinde mekanik ve termal etkilerin doğrusal süperpozisyon yöntemiyle birleştirilmesi yoluyla gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen bulgular, öngörülen eğilimden belirli ölçüde sapma göstermiştir. Geniş kenar mesafeli modellerde (25 mm ve 20 mm) termal yükleme etkisi altında yorulma ömrü azalma eğilimi göstermiştir. Buna karşılık dar kenar mesafeli modellerde (16 mm ve 14,96 mm) yorulma ömründe beklenmedik biçimde artış tespit edilmiştir. Metalurjik açıdan değerlendirildiğinde bu durum, geniş kenar geometrilerinde termal genleşmenin çekme yükü ile aynı yönde hareket ederek delik çevresinde ek gerilme birikimine sebep olmasıyla açıklanabilir. Dar kenar mesafelerine sahip modellerde ise genleşmenin kısıtlanması sonucunda yerel plastik rahatlama meydana gelmekte, bu da gerilme gradyanlarının belirgin şekilde azalmasına yol açmaktadır. Elde edilen sonuçlar, geometrik kısıtlamaların termo-mekanik gerilme dağılımları üzerinde kritik rol oynadığını ortaya koymaktadır. Bu etkinin, metalik bileşenlerin yorulma performansı üzerinde doğrudan ve belirleyici bir faktör olduğu görülmektedir. Ayrıca bulgular, tasarım aşamasında delik-kenar mesafesi gibi geometrik parametrelerin dikkatle seçilmesinin, yapısal güvenlik ve dayanım açısından son derece önemli olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of hole-to-edge distance on the fatigue life of metallic plates under combined mechanical and thermal loading was comprehensively investigated using the strain-life approach. Within the scope of the analysis, the hole diameter was kept constant, while only the edge distance was varied, leading to the development of four different models. These models had edge distances of 25 mm, 20 mm, 16 mm, and 14.96 mm, respectively. Fatigue life calculations for each model were carried out by combining the effects of mechanical and thermal loading through the method of linear superposition under constant amplitude loading cycles. The findings obtained from the analyses showed a certain degree of deviation from the expected trend. In wide edge-distance models (25 mm and 20 mm), fatigue life exhibited a decreasing tendency under thermal loading. In contrast, in narrow edge-distance models (16 mm and 14.96 mm), an unexpected increase in fatigue life was observed. From a metallurgical perspective, this behavior can be explained by the fact that in wide-edge geometries, thermal expansion acts in the same direction as tensile loading, leading to additional stress accumulation around the hole. On the other hand, in narrow-edge models, the restriction of thermal expansion induces localized plastic relaxation, which in turn reduces stress gradients significantly. The results clearly demonstrate that geometric constraints play a critical role in thermo-mechanical stress distributions. This effect is shown to be a direct and decisive factor on the fatigue performance of metallic components. Furthermore, the findings highlight that careful consideration of geometric parameters such as hole-to-edge distance during the design stage is of utmost importance for ensuring structural safety and durability
Benzer Tezler
- Yüksek silisyum ve molibden içeren dökme demirlerin kutu alüminizasyonu ve yüksek sıcaklık oksidasyon davranışının incelenmesi
Pack aluminizing of high Si-Mo cast iron and investigation of high temperature oxidation behavior
FATİH KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Sıfır altı ısıl işlem ile ekstrüzyon kalıplarının ısıl işlem süreçlerinin kısaltılması ve PVD kaplama ile kalıp ömrünün uzatılması
Shortening of heat treatment processes of extrusion dies by using cryogenic heat treatment and extending the extrusion die life with PVD coating
MAZHAR ÜMİT BÜYÜKFIRAT
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CÜNEYT ARSLAN
- Termal bariyer kaplamalı gaz türbin kanatlarının dinamik şartlarda sıcaklık dağılımının incelenmesi
Investigation and experimental investigation of characteristic behavior of thermal barrier coated surfaces in dynamic conditions
MURAT CİHAN ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL UYSAL
- Farklı çevre koşullarının tabakalı kompozitlerin statik ve dinamik dayanımlarına etkisi
The effect of different environmental condition on the static and dynamic strength of laminated composites
HÜSEYİN ERSEN BALCIOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiUşak ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT GÜN
- MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen bir zırh sacının mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of an armor sheet welded by MAG technique
SELMA KASAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU