Finite element investigation of crack compliance function for resudial stress measurements
Artık gerilme ölçümleri için çatlak komplians fonksiyonlarının sonlu elemanlar metodu ile irdelenmesi
- Tez No: 47511
- Danışmanlar: PROF.DR. ÖKTEM VARDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kalıntı gerilmeleri, Sonlu elemanlar yöntemi, Residual stresses, Finite element method
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
VI ARTIK GERİLME ÖLÇÜMLERİ İÇİN ÇATLAK KOMPLİANS FONKSİYONLARININ SONLU ELEMANLAR METODU İLE İRDELENMESİ ÖZET Artık gerilmeler her tür üretim işleminin ardından ortaya çıkabilen mekanik denge altında varolan gerilmelerdir. Artık gerilmeler malzemelerin yorgunluk, gerilime dayalı paslanma, ve kırılma gibi birçok mekanik davranışı üstünde hayli etkili olduğundan hassas ölçümleri çok önemlidir. Bu nedenden dolayı yıllar boyunca artık gerilmelerin ölçümü için çeşitli metodlar geliştirilmeye çalışılmıştır. Son on yılda geliştirilen, daha doğru ve daha hassas sonuçlar veren ve daha ucuza daha az sarfiyatla gerçekleştirilebilinen bir tahribatlı metod olan çatlak- komplians metodunun ana prensibi deney sırasında sürekli olarak tel erozyon veya testere ile açılan bir çatlağın çatlak yüzeyi boyunca açığa çıkardığı artık gerilmelerin sebeb olduğu deplasmanın ölçümüdür. Açığa çıkan artık gerilmelerin sebeb olduğu bu deplasman bilinen gerilmelerin meydana getirdiği deplasmanlarla yani en aza indirgenmiş hata kareleri metodu kullanarak katsayılarını tespit ettiğimiz kompîians fonksiyonlarıyla ifade edilmektedir. Böylece artık gerilmelerde aynı şekilde kompîians fonksiyonlarının gerilmeleri ile tespit edilmiş olmaktadır. Burada en önemli nokta bilinen gerilmelerin meydana getirdiği deplasmanın yani bir başka değişle kompîians fonksiyonlarının ifade edilmesidir. Litarütürde kırılma mekaniği çözümlerini kullanarak çatlak üstünde değişken yüklemelerde elde edilen kompîians fonksiyonları formüle edilmiştir. Fakat bu modelieme gerçekde varolan kesme kalınlığını gözardı etmektedir. Kesme kalınlığının düşünüldüğü çözümlere analitik olarak ulaşmak çok zordur. Bundan dolayı sonlu elamanlar yöntemi ile kesme kalınlıklarının çatlak kompîians çözümleri üstündeki etkileri araştırılmıştır. Varolan çatlak modeli çözümü sonlu elamanlar yöntemiyle irdelenmiş ve dengeVH yükierinde elde edilen çözümlerin yüksek çatlak boylarında liîaratürde varolan çözümle çeliştiği, buna karşın dengede olmayan yüklerde hemen hemen aynı sonuçlan verdikleri gözlemlenmiştir. Denge yüklerinde görülen farklılıkların ve kesme kalınlığından doğan farklılıkların artık gerilme profilleri üstündeki etkileri araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
IV FINITE ELEMENT INVESTIGATION OF CRACK COMPLIANCE FUNCTIONS FOR RESIDUAL STRESS MEASUREMENTS ABSTRACT Residual stress is the stress present in a body which is in mechanical equiiibrium in the absence of external loading. Residual Stresses may be induced by almost all manufacturing processes. They may affect the mechanical behavior of components such as fatigue, stress corrosion and fracture. Therefore measurement of residual stresses is of great importance in many engineering applications. As a result, a number of methods of measurement have been developed through the years. A new destructive method, namely“crack compliance method”, has been under development through out the past decade. This method appears to be more accurate and more easily implemented than existing methods. The main principal of the method is measuring deformation due to introduction of a depth of thin cut through the thickness by an electro-discharge- wire-machine or a saw. The deformation due to released residual stresses is expressed in terms of deformation behavior of known stress profiles i.e. by a series sum of compliance functions whose coefficients are determined by least square analysis. In this respect, we determine the unknown residual stress profile by the series sum of known stress profiles of compliance functions. The most important point is to determine the compliance functions of known stress profiles. In literature, by using fracture mechanics solutions, compliance functions due to introduction of a crack is formulated. But this model does not consider the width of cut which may influence the solutions, it is very difficult to derive the compliance functions of a finite width cut by analytical methods. Therefore finite element method (FEWI) is used to investigate the effect of width on crack compliancesolutions. Existing crack compliance solution is compared to FEM solution and it is shown that while FEM and analytical solutions give very close results for non- equilibrium loading, they give different results at high crack lengths for the equilibrium loading. Effect of differences in models and differences in solutions on residual stress profiles are investigated.
Benzer Tezler
- Cam takviyeli plastik malzemelerde takviye açısının kırılma davranışına etkisi
The Effect of reinforcement angles on the fracture behaviour of glass reinforced plastics
İBRAHİM GÜLDÜ
- Betonun Mod I durumundaki göçmesine agrega konsantrasyonunun etkisi
Başlık çevirisi yok
A. FERHAT SARISU
- Dişli çarklarda yük taşıma kabiliyetinin ve diş gibi gerilmelerinin incelenmesi
Investigation of root stresses and fatique strength of spur gears
MUZAFFER ERTEN
- Elastik zemine oturan sonlu kirişlerin deneysel incelenmesi
Experimental study of finite length beams on elastic foundation
MUZAFFER ELMAS
