Tek yönlü kompozit malzemelerin higrotermal kırılma analizi için Jk-ıntegral metodu

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ONUR ARSLAN

Danışman: Bora Yıldırım

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Tezin amacı; higrotermal yüklemelere maruz kalan ortotropik malzeme çatlaklarının çatlak ucu parametrelerinin Jk-integral metodu vasıtasıyla hesaplanmasıdır. Karışık mod higrotermal analiz; gerilme şiddeti çarpanları, T-gerilmesi ve Enerji salınım oranı gibi parametrelerin Jk-integral yardımı ile hesaplanmasını gerektirir. Mod-I higrotermal analizinde ise Mod-I gerilme şiddeti çarpanı ve Enerji salınım oranı parametreleri Jk-integral yardımı ile hesaplanmaktadır. Jk-integralin literatürdeki ilk hali; nümerik metodlar ile hesaplama yapmaya olanak tanımıyan yapıdaydı. Bu yüzden Jk-integrali; düzlem gerilmesi varsayımı ile higrotermal gerilime-gerinim ilişkileri sayesinde nümerik olarak hesaplanabilen alandan bağımsız yapıya dönüştürülmüştür.Higrotermal ve yapısal analizlerin her ikisinde de, eşit-parametrik elemanlar ile oluşturulan sonlu eleman modelleri kullanılmıştır. Bu modeler, genel amaçlı bir sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sayısal çatlak parametreleri, yer değiştirme bağıntısı tekniği (YDBT) sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Jk-integral tekniğinin hesaplandığı alandan bağımsız sonuçlar verdiği de ayrıca gösterilmiştir. Bu çalışmada incelenen sürekli rejim problemi; göreli çatlak pozisyonu, göreli çatlak boyu ve malzeme özelliklerinin; gerilme şiddeti çarpanları, enerji salınım oranı ve T-gerilmesi üzerine olan etkilerini göstermektedir. Süreksiz rejim probleminde ise, zaman ve malzeme özelliklerinin Mod-I gerilme şiddeti çarpanı ve enerji salınım oranı üzerine olan etkileri gözlemlenmektedir.