Sünek Malzemelerde Hasar Ba¸slangıcı ve Kırılma ˙Ilerlemesinin Mikromekanik Olarak Tutarlı Porlu Plastisite ve Kohezif Alan Teknikleri ile Modellenmesi

2020-08-15
Bu projede sünek malzemelerin hasar ve kırılma modellemesi için aynı mikromekanik altyapıyı kullanan iki farklı modelleme teknigi gelistirilmistir ve kullanılmıstır. Ilk olarak hasar tahmini ve çatlak baslangıcı için Cocks (1989)?un porlu plastisite modeli baz alınarak bir model gelistirilmis ve bu model temsili hacim elemanlarıyla (THE) yapılan analizler ile test edilmistir. THE burada içerisinde küresel bir bosluk bulunan ve esyönlü (isotropic) sertlesen plastik bir mikro yapıdır ve sabit üç eksenli gerilim (stress triaxiality) altında deforme edilmislerdir. Bu modelin avantajı klasik bir J2 plastisite modeline benzer bir yapıda olması ve dolayısıyla sayısal olarak uygulamasındaki kolaylıktır. Modelin uygulaması klasik bir radyal dönüs algoritması kullanarak Abaqus programı içinde kullanıcı malzeme modeli (UMAT) olarak yapılmıstır. Porlu plastisite modeline THE analizi sonuçlarına dayanarak güncellemeler önerilmistir. Gelistirilen model ile THE sonuçları arasında iyi bir uyum elde edilebilmistir. Ayrıca literatürde çokça kullanılan Gurson modeli ile karsılastırmalar yapılmıs ve kullanılan modelin yer yer daha isabetli öngörüler yapabildigi görülmüstür. Ikinci olarak matemetiksel temelleri daha önce atılan (Yalcinkaya ve Cocks, 2015, Yalcinkaya ve Cocks, 2016) bir kohezif alan modeli üzerine, çatlak ilerleme çalısmaları yapılmıstır. Yüzey gerilimi-ayrılma iliskisi direkt olarak por oranı cinsinden elde edilmis ve por oranının degisimi yer degistirmeye baglanmıstır. Model, iki boyutta içsel bir kohezif alan modeli olarak uygulanmıstır. Sonlu elemanlar yönteminin uygulama asamaları ve metodolojisi, mod-I, mod-II ve karısık mod çatlakları için ayrıntılı olarak sunulmustur. Karısık mod için türetme asamaları sonucunda, açık bir gösterim yerine yüzey gerilimi ve ayrılmaları içeren bir akma fonksiyonu elde edilmistir. Dolayısıyla, karısık mod dogrusal olmayan denklem sistemini çözmek için örtük elastik-plastik bir sayısal integrasyon teknigi gelistirilmis ve kullanılmıstır. Uygulama öncelikle, tek bir kohezif eleman ile testler yapılarak doggrulanmıstır. Ayrıca model Abaqus içinde kullanıcı eleman altprogramı (UEL) olarak uygulanmıstır. Sünek çatlak baslaması ve ilerlemesi üzerinde modelin kapasitesi, por boyutu ve sekli gibi mikromekanik parametrelerin etkisini göstermek için sayısal CT ve SEN modelleri ile simülasyonlar yapılmıstır. Son olarak bu iki farklı modelleme teknigi, basit örneklerde birlestirilerek tutarlı bir sünek hasar ve kırılma modeli elde edilmistir.

Suggestions

Farklı etkilesim yöntemlerinin iş süreci modelleme evrelerine olan etkisinin incelenmesi
Fındık Coşkunçay, Duygu; Çakır, Murat Perit (null; 2016-10-24)
Bilgisayar destekli işbirlikçi iş süreci modelleme, coğrafi olarak dağılmış birden fazla kullanıcının birbirleriyle ve kullanılan sistem ile etkileşim kurarak iş süreçlerinin modellenmesine olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada farklı etkileşim yöntemi sunan iki sistem üzerinde iki vaka çalışması gerçekleştirilmiştir. Farklı etkileşim yöntemlerinin iş süreci modellemenin ana fazları olan edinme, formalleştirme, geçerli kılma ve doğrulama üzerine olan etkisi incelenmiştir. Elde edilen bulgular sonucunda sisteml...
Optimal input design and system identification for an agile aircraft
Millidere, Murat; Akgül, Ferhat; Leblebicioğlu, Mehmet Kemal; Department of Engineering Sciences (2021-9)
This doctorate study aims to provide a methodology for developing aerodynamic and engine thrust models using simulated flight test data for the F16 fighter aircraft. An accurate and comprehensive representation of an aircraft's aerodynamic characteristics is required to design a flight control system or develop a high-fidelity flight simulator. Modern computational methods and wind tunnel testing can provide the aerodynamic database, but flight test data is required to obtain a more accurate and realistic a...
Takviye Yüzeylerinin Fonksiyonelleştirilmesi ile Mikrodalga Soğurucu Yapısal Kompozitlerin Geliştirilmesi
Ünalan, Hüsnü Emrah; Dericioğlu, Arcan Fehmi(2016-12-31)
Projede mikrodalga frekanslarında etkin elektromanyetik dalga soğurma özelliğine sahip ve aynı zamanda kullanım alanları bakımından gerekli olabilecek yapısal özellikleri de barındıran kompozit malzemelerin tasarlanması ve geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu amaç doğrultusunda, cam fiber dokumaların yüzeyleri gümüş (Ag) nano teller ile kaplanarak modifiye edilecek, ve bu modifiye edilmiş dokumalardan oluşan çok katmanlı yapılar, polimer matrisler içerisine takviye malzemesi olarak yerleştirilerek EM dalga s...
Üç boyutlu plastisite hasar malzeme modellerinin sayısal entegrasyonu
Sarıtaş, Afşin (2006-06-26)
In this paper, the numerical integration of a class of plastic-damage material models is presented. The nonlinear evolution equations of the material are solved through Newton-Raphson method with a sub-stepping strategy. The algorithmic consistent tangent matrix is formulated both in terms of the stress components in terms of the principal stress and strain components then transformed to the general reference system. In order to account for the plane stress conditions, the stre...
Nems Ve Mems Mikroyapılar Için Yüksek Mertebe Davranıs Modeli Gelistirilmesi
Dal, Hüsnü; Ünlü, Mehmet(2020-09-01)
Mikroelektromekanik sistemler (MEMS) ve nanoelektromekanik sistemler (NEMS) yasadıgımız çagdas dünyanın vazgeçilmez bir unsuru olmuslardır, ve kullanım alanları göz önüne alındıgında, sahip oldukları önem gittikçe artmaktadır. Gün geçtikçe boyut olarak daha küçük, ömür olarak daha dayanıklı olarak üretilmesi gereken bu sistemlerin karakteristik boyutu nanometre ölçegine yaklasmaktadır. Mikrometre ve nanometre ölçek boyutlarında, klasik katı mekanigine dayalı kiris, plaka vb. teorileri geçerliligini yi...
Citation Formats
T. Yalçınkaya, “Sünek Malzemelerde Hasar Ba¸slangıcı ve Kırılma ˙Ilerlemesinin Mikromekanik Olarak Tutarlı Porlu Plastisite ve Kohezif Alan Teknikleri ile Modellenmesi,” 2020. Accessed: 00, 2022. [Online]. Available: https://hdl.handle.net/11511/95906.