Date

2020-08-15

Author

Yalçınkaya, Tuncay

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

237
views

0
downloads

Cite This

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.

Subject Keywords

plastisite, porlu plastisite, sünek kırılma, kohezif alan modelleme

URI

https://hdl.handle.net/11511/95906

Collections

Department of Aerospace Engineering, Project and Design