Tez No |
İndirme |
Tez Künye |
Durumu |
201809
|
|
A finite elements based approach for fracture analysis of welded joints in construction machinery / İş makinalarındaki kaynaklı bağlantıların sonlu elemanlara dayalı bir yaklaşımla kırılma analizi
Yazar:TANER KARAGÖZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin:Kırılma mekaniği = Fracture mechanics ; Sonlu elemanlar = Finite elements ; Yorulma = Fatigue ; Yorulma çatlağı = Fatigue crack
|
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
145 s.
|
|
Bu çalışmanın amacı, iş makinelerinin köşe kaynaklı bağlantılarında üçboyutlu yüzey çatlaklarının sonlu elemanlara dayalı kırılma mekaniğianalizlerini gerçekleştirecek bir bilgisayar programı geliştirmektir. Sonluelemanlar modellerinin karmaşık geometrisi ve analizlerin yüksekkapasiteli bilgisayar gereksinimi genel gerilme dağılımı eniyilemesindekabuk elemanların kullanılmasını zorunlu kılar. Bir alt modelleme tekniği,kabuktan katıya dönüştürücü bir metotla birlikte, kullanıcının tanımlanankaynak ve çatlak parametrelerine göre lokal bir bölgeyi modellemesini veanalizlerini gerçekleştirmesini sağlar. Kaynak malzemesinin sac metalmalzemesiyle aynı olduğu varsayılmış ve yüzey çatlaklarının kaynağın ikikenarında ve kökünde olduğu düşünülmüştür. Yüzey çatlaklarının yarıviieliptik çatlak yüzü görüntüsüne sahip olduğu varsayılmıştır. Çatlak yüzüçevresindeki kare kök gerinim tekilliğini benzeştirebilmek için çökertilmiş20 düğüm noktalı üç boyutlu tuğla elemanlar kullanılmıştır. Lokal modelingeri kalan kısmı 20 düğüm noktalı üç boyutlu tuğla elemanlar ilemodellenmiştir. Bu çalışmanın asıl amacı, bir global kabuk modelin altmodelinin çatlak yüzü çevresindeki karışık mod enerji açığa çıkmaoranlarını J-integrali metodunu kullanarak hesaplamaktır.Anahtar kelimeler: Sonlu elemanlar, alt modelleme, yarı eliptik yüzeyçatlağı, köşe kaynağı, J-integrali metodu
|
|
This study aims to develop a computer program to perform finite elementsbased fracture mechanics analyses of three dimensional surface cracks inT-welded joints of construction machinery. The geometrical complexity ofthe finite elements models and the requirement of large computerresources for the analyses necessitate the use of shell elements forgeneral stress distribution optimization. A sub-modeling technique,together with a shell to solid conversion method, enables the user tomodel a local region and analyze it by defining the weld and crackparameters. It is assumed that the weld material is the same with thesheet metal material and the surface cracks are considered to occur ontwo weld toes and weld root. The surface cracks are assumed to have asemi elliptical crack front profile. In order to simulate the square-root strainvsingularity around the crack front, collapsed 20-node three dimensionalbrick elements are utilized. The rest of the local model is modeled by using20-node three dimensional brick elements. The main objective of this workis to calculate the mixed mode energy release rates around the crack frontfor a sub-model of a global shell model by using J-integral method.Keywords: Finite elements, sub-modeling, semi elliptical surface crack,fillet weld, J-integral method |