Çentikli çelik numunelerin peridinamik yöntemiyle mekanik özelliklerinin incelenmesi
[ X ]
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Sinop Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Günümüzde, malzemelerin davranışı, hasarı ve hasar seviyesinin belirlenmesi genellikle sonlu elemanlar yöntemiyle yapılmaktadır. Ancak sonlu elemanlar yöntemi tek başına yeterli olmadığından hasarın yönü ve şiddeti gibi bilgilerin belirlenmesinde deneysel metotlara başvurulmaktadır. Bunun yanı sıra, kırılma mekaniği metotları hasar başlangıcını, şiddetini, hızını ve dallanmasını tahmin etmekte zorluklar yaşayabilmektedir. Klasik sürekli ortamlar mekaniği, yerel kısmi diferansiyel denklemlere dayanırken, Peridinamik teori yerel olmayan ve integral tabanlı denklemlere dayanan bir formülasyon sunmaktadır. Bu nedenle, malzemelerde oluşabilecek hasarın tahmininde, klasik sonlu elemanlar yöntemine kıyasla üstün özelliklere sahiptir. Bu çalışmada; ilk etapta, farklı malzeme bozukluklarına sahip iki model üzerinde Peridinamik teorinin sağladığı olanaklar kullanılarak, çekme yükleri altında analizleri yapılmıştır. Sonraki etapta, uygun hesap modelleri belirlendikten sonra tasarlanan çentikli ve çentiksiz modeller çekme yükleri altında analiz edilerek sonuçlar elde edilmiştir. Seçilen bir çentikli model ise, karşılaştırma yapılma amacıyla sonlu elemanlar yönteminde analizi yapılmıştır. Analizler, Peridinamik yöntemin kullanıldığı Peridigm isimli yazılım aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar daha sonra karşılaştırılarak değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır.
Nowadays, the behavior, damage, and damage level of materials are generally determined using the finite element method. However, since the finite element method alone is not sufficient, experimental methods are employed to determine information such as the direction and severity of the damage. Additionally, fracture mechanics methods can face challenges in predicting the initiation, severity, speed, and branching of the damage. While classical continuum mechanics relies on local partial differential equations, peridynamic theory offers a formulation based on non-local and integral equations. Therefore, it has superior properties in predicting potential damage in materials compared to the classical finite element method. In this study, the capabilities of peridynamic theory were initially utilized to analyze two models with different material defects under tensile loads. In the next stage, after determining appropriate computational models, designed notched and unnotched models were analyzed under tensile loads, and the results were obtained. One selected notched model was also analyzed using the finite element method for comparison purposes. The analyses were conducted using Peridigm software, which employs the peridynamic method. The obtained results were subsequently compared, evaluated, and interpreted.
Nowadays, the behavior, damage, and damage level of materials are generally determined using the finite element method. However, since the finite element method alone is not sufficient, experimental methods are employed to determine information such as the direction and severity of the damage. Additionally, fracture mechanics methods can face challenges in predicting the initiation, severity, speed, and branching of the damage. While classical continuum mechanics relies on local partial differential equations, peridynamic theory offers a formulation based on non-local and integral equations. Therefore, it has superior properties in predicting potential damage in materials compared to the classical finite element method. In this study, the capabilities of peridynamic theory were initially utilized to analyze two models with different material defects under tensile loads. In the next stage, after determining appropriate computational models, designed notched and unnotched models were analyzed under tensile loads, and the results were obtained. One selected notched model was also analyzed using the finite element method for comparison purposes. The analyses were conducted using Peridigm software, which employs the peridynamic method. The obtained results were subsequently compared, evaluated, and interpreted.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
