Araştırma Makalesi

Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi

Sayı: 25 16 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi

Öz

Demiryolu dingillerinin S-geçiş bölgeleri, geometrik süreksizlikler ve karmaşık gerilme dağılımları nedeniyle çatlak oluşumu ve ilerlemesi açısından kritik bölgeler arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, demiryolu dingilinin tekerlek ve tahrik dişlisinin dingil üzerindeki oturma yerleri arasında bulunan S-geçiş bölgesindeki üç boyutlu yüzey çatlaklarının gerilme şiddet faktörleri (GŞF) sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak sistematik olarak incelenmiştir. Parametrik analizlerde çatlak derinliğinin yerel radyal et kalınlığına oranı a/t = 0,08, 0,10 ve 0,12, çatlak derinliğinin çatlak uzunluğuna oranı a/c = 0,5, 1,0 ve 1,5, çatlak eğim açıları α = 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90° ve çatlak sapma açıları β = 0°, 15°, 30°, 45°, 60° olarak ele alınmıştır. Etkileşim integrali yöntemiyle çatlak önü boyunca elde edilen KI, KII ve KIII değerleri değerlendirilmiştir. Sonuçlar, çatlak eğim açısının (α) GŞF bileşenlerinin büyüklüğü ve dağılımı üzerinde belirgin etkisi olduğunu ve eğim açısının artmasıyla çatlak önü dağılımlarının simetrikliğinin bozulduğunu göstermiştir. Buna karşılık, çatlak sapma açısındaki (β) değişimlerde GŞF dağılımları çatlak merkezine göre yaklaşık simetrik kalmıştır. α = 0° durumunda en yüksek KI değerleri elde edilirken, α = 45° civarındaki çatlak yönelimlerinde KII ve KIII değerlerinin mutlak büyüklükleri en yüksek seviyelere ulaşmıştır. Ayrıca β açısının artmasıyla KI azalırken KII ve KIII artmış, bu etkinin β = 30° sonrasında sınırlanmaya başladığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Destekleyen kuruluş yoktur.

Etik Beyan

Bu çalışmanın hazırlanması sürecinde, yapay zekâ tabanlı araçlardan yalnızca yazım dili, dilbilgisi ve anlatımın iyileştirilmesi amacıyla yararlanılmıştır. Yapay zekâ araçları, literatür taraması, çalışmanın bilimsel içeriğinin oluşturulması, veri analizi, sonuçların elde edilmesi veya yorumlanması süreçlerinde kullanılmamıştır. Bu makalede bilimsel araştırma ve yayın etiğine uyulmuştur.

Teşekkür

Teşekkür metni yoktur.

Kaynakça

  1. [1] U. Zerbst, S. Beretta, G. Köhler, A. Lawton, M. Vormwald, H. T. Beier, et al., “Safe life and damage tolerance aspects of railway axles-A review,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 98, pp. 214-271, 2013, doi: 10.1016/j.engfracmech.2012.09.029.
  2. [2] U. Zerbst, M. Vormwald, C. Andersch, K. Mädler, and M. Pfuff, “The development of a damage tolerance concept for railway components and its demonstration for a railway axle,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 72, no. 2, pp. 209-239, 2005, doi: 10.1016/j.engfracmech.2003.11.011.
  3. [3] U. Zerbst, M. Schödel, and H. Beier, “Parameters affecting the damage tolerance behaviour of railway axles,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 78, no. 5, pp. 793-809, 2011, doi: 10.1016/j.engfracmech.2010.03.013.
  4. [4] M. Luke, I. Varfolomeev, K. Lütkepohl, and A. Esderts, “Fracture mechanics assessment of railway axles: Experimental characterization and computation,” Engineering Failure Analysis, vol. 17, no. 3, pp. 617-623, 2010, doi: 10.1016/j.engfailanal.2009.04.008.
  5. [5] M. Luke, I. Varfolomeev, K. Lütkepohl, and A. Esderts, “Fatigue crack growth in railway axles: Assessment concept and validation tests,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 78, no. 5, pp. 714-730, 2011, doi: 10.1016/j.engfracmech.2010.11.024.
  6. [6] Z. Pater, J. Tomczak, and T. Bulzak, “Novel cross wedge rolling method for producing railcar axles,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 128, pp. 3403-3413, 2023, doi: 10.1007/s00170-023-12142-1.
  7. [7] M. Madia, S. Beretta, and U. Zerbst, “An investigation on the influence of rotary bending and press fitting on stress intensity factors and fatigue crack growth in railway axles,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 75, no. 8, pp. 1906-1920, 2008, doi: 10.1016/j.engfracmech.2007.08.015.
  8. [8] M. Madia, S. Beretta, M. Schödel, U. Zerbst, M. Luke, and I. Varfolomeev, “Stress intensity factor solutions for cracks in railway axles,” Engineering Fracture Mechanics, vol. 78, no. 5, pp. 764-792, 2011, doi: 10.1016/j.engfracmech.2010.03.019.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Katı Mekanik, Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

16 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

17 Ağustos 2026

Kabul Tarihi

16 Eylül 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Sayı: 25

Kaynak Göster

APA
Demir, O. (2026). Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi. Demiryolu Mühendisliği, 25. https://doi.org/10.47072/demiryolu.2020448
AMA
1.Demir O. Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi. Demiryolu Mühendisliği. 2026;(25). doi:10.47072/demiryolu.2020448
Chicago
Demir, Oğuzhan. 2026. “Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi”. Demiryolu Mühendisliği, sy 25. https://doi.org/10.47072/demiryolu.2020448.
EndNote
Demir O (01 Eylül 2026) Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi. Demiryolu Mühendisliği 25
IEEE
[1]O. Demir, “Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi”, Demiryolu Mühendisliği, sy 25, Eyl. 2026, doi: 10.47072/demiryolu.2020448.
ISNAD
Demir, Oğuzhan. “Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi”. Demiryolu Mühendisliği. 25 (01 Eylül 2026). https://doi.org/10.47072/demiryolu.2020448.
JAMA
1.Demir O. Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi. Demiryolu Mühendisliği. 2026. doi:10.47072/demiryolu.2020448.
MLA
Demir, Oğuzhan. “Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi”. Demiryolu Mühendisliği, sy 25, Eylül 2026, doi:10.47072/demiryolu.2020448.
Vancouver
1.Oğuzhan Demir. Demiryolu Dingilinin S-Geçiş Bölgesindeki Üç Boyutlu Çatlaklarda Çatlak Boyutu ve Yöneliminin Gerilme Şiddet Faktörlerine Etkisi. Demiryolu Mühendisliği. 01 Eylül 2026;(25). doi:10.47072/demiryolu.2020448