EĞİK ÇATLAK İÇEREN ÇELİK PLAKANIN YORULMA DAVRANIŞININ FARKLI HASAR MODELLERİYLE TAHMİNİ

Abstract

Çoğu mühendislik yapı ve uygulamalarında malzeme, imalat yöntemi, çevresel faktörler veya yapıyaetkiyen yükleme türleri gibi birçok parametreden kaynaklı çatlak veya kırılma problemleri ilekarşılaşılmaktadır. Özellikle yüksek teknoloji gerektiren ve Ar-Ge harcamalarının yüksek olduğu bazıkritik yapılarda ise, bu problemler çok büyük bir sorun haline gelebilmektedir. Yapıda bulunan buçatlaklar bazen emniyetli bir boyuta kadar yapının içerisinde kalabilmekte veya bazen ani bir kırılma ilebüyük maddi hasarlara, hatta bazı durumlarda ciddi can kayıplarına da neden olabilmektedirler. Bu türolumsuz durumların önüne geçmek için, yapıda var olan çatlaklar ile yapının fonksiyonunu ne kadar süreile güvenli bir şekilde devam ettirebileceğinin, bir başka deyişle hasarlı yapının emniyetli kalan ömrününtespiti için kırılma parametrelerinin hassas ve doğru bir şekilde hesaplanması gerekmektedir. Ayrıca farklıyükleme koşulları altında hasarlı yapının nasıl davranacağının bilinmesi ve tasarım aşamasında budurumlar göz önünde bulundurularak tasarımda iyileştirmeye gidilmesi, oluşması muhtemel hasarlarıminimize etme imkanı sunmaktadır. Bu çalışmada, karışık modlu yüklere maruz çatlaklı yapıların kırılmave çatlak ilerleme davranışının tahminine yönelik olarak yakın zamanda geliştirilmiş olan Demir ve Ayhanhasar modelinin uygulanabilirliği literatürdeki mevcut hasar modelleri ile birlikte değerlendirilmiştir.Alüminyum malzeme kullanılarak farklı geometri ve boyutlara sahip test numuneleri ile geliştirilen Demirve Ayhan hasar modelinin çelik numuneler için de kullanılabilir ve uygulanabilir olduğu gösterilmiştir.

Cracks or fracture problems are encountered in many engineering structures andapplications, due to many parameters such as material, manufacturing method, environmental factors orloading types affecting the structure. Especially in some critical structures where high technology isneeded and research and development expenditures are high, these problems may become extremely vital.These cracks can remain in the structure until a certain safe size or sometimes with a sudden fracture maycause serious financial losses, leading to serious accidents and even in some cases may cause loss of lives.To prevent such negative situations and to ensure that cracked structures function safely i.e., to determinefail-safe/remaining life assessment of a damaged structure, fracture parameters must be calculatedaccurately and precisely. In addition, knowing how the cracked structure will behave under differentloading conditions and accordingly improving the design during the design stage enable minimization ofpossible damages. In this study, the applicability of the recently developed Demir and Ayhan damagemodel for estimating the fracture and crack propagation behavior of cracked structures subjected to mixedmode loads was evaluated together with the existing damage models in the literature. It is shown that theDemir and Ayhan damage model, which was developed using aluminum test specimens having differentgeometries and dimensions, can also be used and applied for steel specimens.