Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi
Abstract
Enerji, Savunma, Havacılık ve Uzay teknolojileri, ülkeler için kritik öneme sahip olup, bilim ve teknoloji düzeyinin gelişmesinde öncü rol oynayan alanların başında gelmektedir. Ar-Ge ve
yatırım maliyetlerinin yüksek olduğu bu alanlarda, kullanılan ekipmanlar da hem mali açıdan hem de malzeme güvenilirliği açısından büyük önem kazanmaktadır. Malzemelerde oluşabilecek hasarları en aza indirebilmek ve çatlak içeren yapıların emniyetli çalışabilmesini sağlamak için son yıllarda kırılma mekaniği alanında yapılan çalışmalar ağırlık kazanmıştır. Tasarım aşamasından başlayarak hasar/çatlak toleransları ve ömürleri tahmin edilerek iyileştirme çalışmaları gerçekleştirilmektedir.
Bu çalışmada, çatlaklı yapıların mod-I kırılma tokluğunu (KIC) belirlemede kullanılan standart CT (compact tension) numunesine eğik çatlak yerleştirilerek mod-I dış yüklemesi altında çatlağın üç boyutlu modelleme ve çatlak ilerleme simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Kırılma ve çatlak ilerleme analizleri FCPAS (Fracture and Crack Propagation Analysis System) programı ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, FCPAS ile üç boyutlu karışık modlu çatlak ilerleme olgusunun modellenmesinin ilk adımını oluşturmaktadır.
yatırım maliyetlerinin yüksek olduğu bu alanlarda, kullanılan ekipmanlar da hem mali açıdan hem de malzeme güvenilirliği açısından büyük önem kazanmaktadır. Malzemelerde oluşabilecek hasarları en aza indirebilmek ve çatlak içeren yapıların emniyetli çalışabilmesini sağlamak için son yıllarda kırılma mekaniği alanında yapılan çalışmalar ağırlık kazanmıştır. Tasarım aşamasından başlayarak hasar/çatlak toleransları ve ömürleri tahmin edilerek iyileştirme çalışmaları gerçekleştirilmektedir.
Bu çalışmada, çatlaklı yapıların mod-I kırılma tokluğunu (KIC) belirlemede kullanılan standart CT (compact tension) numunesine eğik çatlak yerleştirilerek mod-I dış yüklemesi altında çatlağın üç boyutlu modelleme ve çatlak ilerleme simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Kırılma ve çatlak ilerleme analizleri FCPAS (Fracture and Crack Propagation Analysis System) programı ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, FCPAS ile üç boyutlu karışık modlu çatlak ilerleme olgusunun modellenmesinin ilk adımını oluşturmaktadır.
Keywords
Supporting Institution
Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu’na (TÜBİTAK)
Project Number
113M407
Thanks
Bu çalışmayı, 113M407 no.lu proje kapsamında finansal olarak destekleyen, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu’na (TÜBİTAK) teşekkür ederiz.
References
- M. Haile, T. K. Chen, F. Sediles,M. Shiao, D. Le, Estimating crack growth in rotorcraft structures subjected to mission load spectrum, International Journal of Fatigue, 43:142–149, 2012.
- R. Jones, D. Tamboli, Implications of the lead crack philosophy and the role of short cracks in combat aircraft, Engineering Failure Analysis, 9:149–166, 2013.
- L. Molent, S. A. Barter, A comparison of crack growth behaviour in several full-scale airframe fatigue tests, International Journal of Fatigue, 29:1090–1099, 2007.
- W. Zhuang, S. Barter, L. Molent, Flight-by-flight fatigue crack growth life assessment, International Journal of Fatigue, 29:1647–1657, 2007.
- R. K. Yee, K. S. Sidhu, Innovative laser heating methodology study for crack growth retardation in aircraft structures, International Journal of Fatigue, 27:245–253, 2005.
- R. Jones, S. Pitt, D. Peng, The generalised Frost–Dugdale approach to modelling fatigue crack growth, Engineering Failure Analysis, 15:1130–1149, 2008.
- L. Molent, S. A. Barter, R. J. H. Wanhill, The lead crack fatigue lifing framework, International Journal of Fatigue, 33:323–331, 2011.
- W. Zhuang, L. Molent, Analytical study of fatigue crack growth in AA7050 notched specimens under spectrum loading, Engineering Fracture Mechanics, 77:1884–1895, 2010.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
June 25, 2017
Submission Date
June 22, 2016
Acceptance Date
February 22, 2017
Published in Issue
Year 2017 Volume: 5 Number: 2
APA
Demir, O., & Ayhan, A. O. (2017). Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 5(2), 159-175. https://izlik.org/JA98JC79GP
AMA
1.Demir O, Ayhan AO. Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi. GUJS Part C. 2017;5(2):159-175. https://izlik.org/JA98JC79GP
Chicago
Demir, Oğuzhan, and Ali Osman Ayhan. 2017. “Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji 5 (2): 159-75. https://izlik.org/JA98JC79GP.
EndNote
Demir O, Ayhan AO (June 1, 2017) Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 5 2 159–175.
IEEE
[1]O. Demir and A. O. Ayhan, “Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi”, GUJS Part C, vol. 5, no. 2, pp. 159–175, June 2017, [Online]. Available: https://izlik.org/JA98JC79GP
ISNAD
Demir, Oğuzhan - Ayhan, Ali Osman. “Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 5/2 (June 1, 2017): 159-175. https://izlik.org/JA98JC79GP.
JAMA
1.Demir O, Ayhan AO. Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi. GUJS Part C. 2017;5:159–175.
MLA
Demir, Oğuzhan, and Ali Osman Ayhan. “Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, vol. 5, no. 2, June 2017, pp. 159-75, https://izlik.org/JA98JC79GP.
Vancouver
1.Oğuzhan Demir, Ali Osman Ayhan. Düzlemsel Olmayan Çatlak İlerleme Problemlerinin Üç Boyutlu Analizi. GUJS Part C [Internet]. 2017 Jun. 1;5(2):159-75. Available from: https://izlik.org/JA98JC79GP
