Tez detayları

Modeling cracks in nonlinear viscoelastic media subjected to thermal loading = Isıl yüklemeye maruz kalan doğrusal olmayan viskoelastik ortamlarda çatlak modellemesi

Yazarlar:

İyidiker, Çağri

Yayıncı:

Boğaziçi Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2013

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000064088

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

This thesis study deals with the crack initiation and propagation analyses in finitely deforming viscoelastic media. The main goal of the study is to obtain a methodology for crack propagation analyses in bulk material and interface debonding using Extended Finite Elements (XFEM) and Cohesive Zone Modeling (CZM). Firstly several benchmark analyses were performed using CZM, XFEM and conventional crack propagation method based on J integral and the results were evaluated. Then using an analog rocket motor from literature, stress analyses were performed for bore cracking and debonding under monotonic temperature loading. The results were compared qualitatively and quantitatively with the test results of related studies from literature to verify the model to be used for propagation analyses. Finally, crack propagation was analyzed under cyclic temperature loadings for several initial defect sizes and crack growth was calculated as a function of loading. It is concluded that, XFEM and CZM are efficient and appropriate methods for crack propagation analysis in nonlinear viscoelastic media.

Bu tez çalışması sonlu şekil değişimi gösteren viskoelastik ortamlardaki çatlak başlangıcı ve çatlak ilerlemesi analizlerini konu almaktadır. Çalışmanın temel amacı Extended Finite Elements (XFEM) ve Cohesive Zone Model (CZM) yöntemini kullanarak malzemedeki çatlak ilerlemesi ve arayüzeydeki ayrılma analizleri için bir metodoloji geliştirmektedir. İlk önce CZM, XFEM ve J ingegral tabanlı konvansiyonel yöntem kullanılarak bazı karşılaştırmalı değerlendirme (benchmark) çalışmaları gerçekleştirildi. Daha sonra literatürden alınan katı yakıtlı analog roket motorunda yakıt iç yüzeyinde çatlak ve arayüzeyde ayrılma durumları için soğuma ısıl yüklemesi altında gerilme analizleri gerçekleştirildi. Öngörülerin literatürdeki sonuçlarla nicel ve nitel olarak karşılaştırılması yapılarak çatlak ilerleme analizinde kullanılacak model doğrulandı. Son olarak çevrimsel sıcaklık yüklemesi altında çeşitli başlangıç çatlak boyları için çatlak analizleri gerçekleştirildi ve çatlak ilerlemesinin yükleme ile değişimi hesaplandı. Analizlerin sonunda, XFEM ve CZM' nin doğrusal olmayan viskoelastik ortamlardaki çatlak ilerleme analizleri için etkin ve pratik yöntemler olduğu sonucuna varıldı.

Tez detayları

Modeling cracks in nonlinear viscoelastic media subjected to thermal loading = Isıl yüklemeye maruz kalan doğrusal olmayan viskoelastik ortamlarda çatlak modellemesi

Yazarlar: İyidiker, Çağri

Yayıncı: Boğaziçi Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2013

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000064088