Sürtünmeli temas koşulları altında yanal dereceli malzemelerde yüzey altı gerilme dağılımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHARREM GÖRKEM GÜLTEKİN
Danışman: Mehmet Nurullah Balci
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler (FDM), mekanik özellikleri bir noktadan diğer bir noktaya sürekli değişen, homojen olmayan özel bir malzeme tipidir. Belirli bir hacimsel oranda karıştırılan iki malzeme ile oluşturulan FDM yapılar, kompozit malzemelerin teknolojide cevap veremediği durumlara çözüm kaynağı olmuştur. Mühendislik uygulamalarında parçaların, malzemelerin çoğu zaman kaçınılmaz temasından dolayı ortaya çıkan sürtünme en önemli problemlerden biridir. Aşınma çoğunlukla sürtünmeli yüzeylere uygulanan yüksek gerilmelerden kaynaklanmaktadır. Yüzey altı gerilmelerin hesaplanması bileşenlerin mekanik tasarımı açısından çok önemlidir çünkü hasarların çoğu yüzey altı gerilmelerin daha yüksek seviyelere ulaştığı bölgelerdeki yorulma ve kırılmadan kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada yanal dereceli malzemeler yüzeyde uzaysal değişim gösteren sürtünme katsayısı içerecek şekilde modellenmiştir, sürtünmeli temas kaynaklı yüzey altı temas gerilme dağılımı sonlu elemanlar programında analizler koşturularak çözülmüştür. Bu çalışmanın temel özgünlüğü yanal derecelendirilmiş malzemelerde yüzey altı gerilme dağılımı sonuçlarının temas bölgesinde uzaysal değişim gösteren sürtünme katsayısı düşünülerek elde edilmesidir. Elde edilmiş sonuçları doğrulamak için daha önce literatürde yer alan benzer çalışmalardan ve analitik sonuçlardan faydalanılmıştır. Sürtünmeli temasa maruz yanal dereceli malzemeler genel amaçlı bir sonlu elemanlar analizi programı olan ANSYS Mechanical APDL (ANSYS Parametric Design Language) kullanılarak modellenmiştir. Yanal yönde derecelendirilmiş malzeme modeli ve yüzeyde uzaysal değişen sürtünme katsayılı temas için parametrik bilgisayar kodları geliştirilmiş olup bu kodlar ANSYS Mechanical APDL içerisinde çalıştırılarak parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlarda yanal dereceli malzemelerde farklı temas şartları altında (örneğin farklı malzeme heterojenliği, sürtünme katsayısı, sürtünme katsayısının uzaysal değişimi) yüzey altında oluşan gerilim dağılımı incelenmiştir.