FONKSİYONEL DERECELENDİRİLMİŞ KAPLAMALARDA SÜRTÜNMELİ RİJİT ZIMBA ETKİSİYLE OLUŞAN YÜZEYALTI TEMAS GERİLMELERİ

Öz

Bu çalışmada, fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme (FDM)’den yapılan bir kaplamada yüzey altında, temasyüzeyindeki düzgün profilli sürtünmeli rijit zımba etkisiyle oluşan, gerilme dağılımlarını hesaplamak için tekilintegral denklemlerine dayalı bir yöntem geliştirilmiştir. Düzlem elastisite durumu ele alınmış ve Poissonoranının, homojen gövde ve FDM kaplama için aynı olduğu kabul edilmiştir. Problem, bir tekil integraldenklemine indirgenmiş ve bu denklem bir açılım – sıralama tekniği kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür.Tekil integral denkleminin çözümünde kullanılan seriler Jacobi polinomları kullanılarak ifade edilmiştir. Zımbagenişliği, zımba konumu, sürtünme katsayısı ve malzeme parametrelerinin, kaplama derinliği boyunca oluşangerilme dağılımlarına etkileri incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Temas mekaniği, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler (FDM), kaplama, sürtünme.

Kaynakça

1. Suresh, S. ve Mortensen, A., Fundamentals of
2. Functially Graded Materials: Processing and
3. Thermomechanical behavior of Graded Metals
4. and Metal-ceramic Composites, IOM
5. Communications Ltd., London, 1998.
6. Suresh, S., Olsson, M., Padture, NP. ve Jitcharoen,
7. J., “Engineering the Resistance to Sliding-Contact
8. Damage Through Controlled Gradients in Elastic

9. Properties at Contact Surfaces”, Acta Materialia,
10. , 3915-3926, 1999.
11. Suresh, S., “Graded Materials For Resistance to
12. Contact Deformation and Damage”, Science, 292,
13. -2451, 2001.
14. Giannakopoulos, A. ve Suresh, S., “Indentation of
15. Solids With Gradients in Elastic Properties: Part I.
16. Point Force Solution”, International Journal of
17. Solids and Structures, 34, 19, 2357-2392, 1997a.
18. Giannakopoulos, A. ve Suresh, S., “Indentation of
19. Solids With Gradients in Elastic Properties: Part II.
20. Axisymetric Indenters”, International Journal of
21. Solids and Structures, 34, 19, 2393-2428, 1997b.
22. Giannakopoulos, A. ve Pallot, P., “Two
23. Dimensional Contact Analysis of Elastic Graded
24. Materials”, Journal of Mech. Phys. Solids, 48,
25. -1631, 2000.
26. Dağ, S. ve Erdoğan, F., “Crack and Contact
27. Problems in Functionally Graded Materials”,
28. Ceramic Transactions, 114, 739-746, 2000.
29. Güler, M.A. ve Erdoğan, F., “Contact Mechanics
30. of Graded Coatings”, International Journal of
31. Solids and Structures, 41, 3865-3889, 2004.
32. Yang, J. ve Ke, L.L. “Two Dimensional Contact
33. Problem for a Coating Graded Layer - Substrate
34. Structure Under a Rigid Cylindrical Punch”,
35. International Journal of Mechanical Sciences,
36. , 985-994, 2008.
37. Muskhelishvili, NI., Singular Integral Equation,
38. Leyden: Noordhoff, 1953.