Çeşitli sünek kırılma modellerinin yüksek sıcaklıklardaki davranışlarının incelenmesi
Investigation of behaviour of severeal ductile fracture models in high temperature
Yazar: HAKKI IŞIK
Danışman: PROF. DR. ATA MUGAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Katı Cisimlerin Mekaniği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elastik kırılma = Elastic fracture ; Hasar = Damage ; Hasar tahmin analizi = Damage estimation  analysis ; Hasar teorisi = Demage theory ; Hasar testi = Demage test ; Kırılma = Fracture ; Süneklik = Ductility ; Yapısal hasar = Structural damage

Özet:
Bu çalısma kapsamında Cockcroft & Latham, Freudenthal, Ayada, Brozzo gibi hasar modellerinin farklı sıcaklıklardaki sonuçları incelenmistir. Sünek hasar kriterleri hasarın olusumunu ele alısları bakımından, ampirik modeller ile çatlak olusumu vegelisimi yaklasımını temel alan modeller olmak üzere iki kısma ayrılmaktadır. Üzerinde yoğunlasılıp tez çalısmasının genis kapsamlı olarak ele aldığı kısım ise ampirik modellerolmustur. Bunun sebebi ise sayısal modellemelerin ve analizlerin çatlak olusumu ve gelisimi yaklasımını temel alan modellere kıyasla biraz daha az sayıda deneysel girdigerektirmesidir. Çalısmada hasar olusumunu incelemek üzere özellikle AL 7075 alasımı tercih edilmistir. Malzeme özelliklerinin doğrulanması, hasar ve kopma bölgelerinintesbit edilmesi için sıcaklık sarlandırmalı çekme deneyi makinası kullanılarak 25 °C, 100 °C, 149 °C, 204 °C ve 260 °C olmak üzere dört faklı sıcaklıkta çekme testleri yapılmıs,sonuçları kaydedilmis ve bu sonuçlar kullanılarak AL7075 alasımının mekanik özelliklerielde edilmistir. Çalısma kapsamındaçekme deneyi modellemeleri yapılarak her birmodelin farklı sıcaklıklardaki sonuçları elde edilmis ve sonrasında her bir sıcaklık içinçekme deneyleri yapılıs ve model sonuçları ile karsılastırılmıstır. Normalize edilmis Cockroft ve Latham ile Brozzo modelleri hariç, çalısma sonucunda modellerin hasar olusan bölgeleri tespit edebildikleri ancak sayısal olarak hasar olusumunu tam olarak tespit edemedikleri görülmüstür.

Abstract:
In this study high temperature behaviour of some ductile damage models are investigated. Ductile fractures can be predicted with the help of several ductile fracture criterias found in literature. In the scope of this study, the behaviour of ductile fracture criterias such as Cockroft&Latham, Cockroft-Latham Normalized, Freudenthal, Ayada and Brozzo. In this study, experimental study AL7075 aluminum alloy is specificallychosen. Tensile test results and strain-stress curves at high temperatures are from literature. To verify tensile mechanical specification of experiment material and detect fracture region, fracture pattern, diameter at fracture as an important cirateria for FEM modelling and analysis, high temperature tensile tests are conducted. Tests were carried on at 25 °C, 100 °C 149 °C, 204 °C and 260 °C. During CAE modelling of tensile tests mechanical properties of AL7075 material is used as an input and damage values are obtained at necking diameter prior to fracture at each temperature. Numerical results and experimental results are compared. Except normalized Cockroft and Latham and Brozzo models, it is shown that the current damage models can foresee the location of failure quiet successfully but are no able to predict the failure numerically.