MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği"

Erdem Ekren
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Bahar Yarıyılı

2 3. Tokluk özelliklerinin belirlenmesi 3.1. Kırılma 3.2. Kırılmayla hasar oluşumu 3.3. Kırılma mekanizmaları ve kırılma tipleri 3.4. Geçiş sıcaklığının yardımıyla kırılma davranışının incelenmesi 3.5. Çentikli darbe deneyi 3.6. Enstrümantal çentikli darbe deneyi 3.7. Toklukla ilgili karakteristikler 3.8. Kırılma mekaniği ile ilgili malzeme testleri 3.9. Gerçek parçalara benzer numunelerin testi 2 Genel Bakış

3 Malzeme mikroyapı Deformasyon davranışı σ-ε eğrisi Kırılma davranışı Gevrek kırılma σ f * Sünek kırılma ε f Mukavemet değerleri R e R m Tokluk değerleri K Ic δ c δ i J c J i Güvenlik analizi Karşılaştırma: Malzeme özellikleri / Yapıdaki Gerilmeler Parça (Yapı) Gerilmeler σ K uygulama δ uygulama J uygulama Güvenlik analizinin uygulanması 3

4 GRIFFITH TEORİSİ (1920) a WE = π σ 2 2 E W = 4 a γ dw da E > dw da π σ a E > 4 γ 0 σ π a > γ E 2 0 LEKM-Lineer elastik kırılma mekaniği 4

5 Mod I (Açılma) Normal gerilme Mod II Boyuna kayma Mod III Enine kesme Kırılma modları 5

6 Tipik kırılma tokluğu (K Ic ) değerleri Dieter,

7 Kırılma tokluğuna bağlı olarak parçaya uygulanan bilen gerilme artışı Dieter,

8 CT-numune SENB-numune Kırılma mekaniği numuneleri 8

9 Çatlak ucu Çatlak ucunda koordinat sistemi 9

10 İdeal-elastik davranış Elastik-ideal-plastik davranış Çatlak ucundan uzaklık r Gerilme dağılımı 10

11 DND Düzlemsel gerinme durumu DLD Düzlemsel gerilme durumu Çatlak ucu Von Mises kriterine göre plastik bölge oluşumu 11

12 Kuvvet F LEKM Bu noktadan sonra geçersiz Açılma v LEKM geçerli olduğu sınır 12

13 DLD DND Numune kalınlığı B Numune boyutuna bağlı kırılma tokluğu 13

14 Plastik bölge CTOD ( δ) = δ + δ = el pl 2 2 K r W a I ( 1 ν ) ( ) vpl + 2 R E r W + 0, 6 a + Z p0, 2 Çatlak ucu açılması CTOD (Crack Tip Opening Displacement), δ 14

15 Γ T dy ds x ve y T u n x çatlak etrafında kapanan integral yolu çatlağın etrafındaki çevresel yolda etkiyen gerilme vektörü yerdeğiştirme vektörü çevresel yoldaki artış miktarı koordinatlar Γ ile kapatılan bölge içerisindeki gerilme alanından çıkan iş hızı u = W dy T ds x Γ J n W=Hacim başına gerinme enerjisi W = σ ij d ε J-Integral ε 0 ij 15

16 Elastik davranış Elastik+Plastik davranış J-Integral Hosford,

17 Çeliklerde ölçülen J Ic ve K Ic değerlerinin karşılaştırılması Hosford,

18 Örnek Hosford,

19 3. Tokluk özelliklerinin belirlenmesi 3.1. Kırılma 3.2. Kırılmayla hasar oluşumu 3.3. Kırılma mekanizmaları ve kırılma tipleri 3.4. Geçiş sıcaklığının yardımıyla kırılma davranışının incelenmesi 3.5. Çentikli darbe deneyi 3.6. Enstrümantal çentikli darbe deneyi 3.7. Toklukla ilgili karakteristikler 3.8. Kırılma mekaniği ile ilgili malzeme testleri 3.9. Gerçek parçalara benzer numunelerin testi 19 Genel Bakış

20 CNT/CCT: DENT/DECT: SENT/SECT: SSNT/SSCT: DSNT/DSCT: ortasında çentik açılmış çekme numunesi İki tarafında çentik açılmış çekme numunesi Bir tarafında çentik açılmış çekme numunesi Bir tarafında yüzeysel çentik açılmış çekme numunesi İki tarafında yüzeysel çentik açılmış çekme numunesi Gerçek parçalara benzer yassı numunelerde hata geometrileri 20

21 Endüktif mesafe artışı ölçer DENT numunesi 21

22 Çok az plastik deformasyon ile birlikte gevrek kırılma Küçük bir plastik deformasyon ile birlikte gevrek kırılma Tüm kesit boyunca akma ile kırılma Sünek kırılma ya da plastik kopma Her yerde elastik davranış Küçük bir alanda akma Net olarak tüm kesit boyunca akma Bürüt olarak tüm kesit boyunca akma Çatlaklı bir parça kırılana kadar oluşan kuvvet-uzama eğrileri ve deformasyon davranışı 22

23 Konu Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş-dislokasyonlar Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş-kırılma Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme testi Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Mukavemet ve akma davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve torsiyon (burma) testleri Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Basma ve sertlik testleri Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Yorulma testi Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma ve Darbe tokluk testi Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma mekaniği testleri Genel bakış 23

Benzer belgeler

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi MMT31 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir 211-212 Bahar Yarıyılı 2. Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi