Akademik Veri Yönetim Sistemi
10. Uluslar Arası Mühendislik Mimarlık ve Tasarım Kongresi, İstanbul, Türkiye, 24 - 26 Aralık 2022, ss.110-117
Kırılma mekaniğinin
incelediği çatlak yapısı ve çatlak yakınındaki bölgede, malzemenin yapısı,
geometrisi ve yüklemeye bağlı olarak değişen davranışının etkisi büyüktür.
Malzemenin çatlak ucunda plastik davrandığı bilinmektedir. Ancak yine de
plastik bölge şeklinin bilinmesi, çatlağın ilerleme durumunu öngörmede esastır.
Bu çalışmada çatlak
ucundaki plastik bölge şekline ait fonksiyon analitik yöntemle belirlenmiştir.
Daha sonra aralık analiz yönteminden faydalanılarak çatlak ucu plastik bölge
sınırları, geometri ve yük belirsizliklerine göre elde edilmiştir. Aralık
analizinde amaç, bir belirsizlik yüzdesi aralığında deterministik sonuçtan ne
kadar uzaklaşıldığını elde etmektir. Dolayısıyla bu aralıkta değişecek olan
parametreler belirlenmiştir. Belirsizlik parametreleri, yarıçap fonksiyonunun
bağlı olduğu çatlak uzunluğu 
, geometrik şekil faktörü 
, gerilme 
ve malzemenin akma dayanımı 
’dir. Bu çalışmada dikkate
alınan yalnızca ve belirsizlikleri olacaktır.
Böylece, belirsizlikten kaynaklı risklerden kaçınmak için en uygun ve
uygulanabilir güven aralığı belirlenmektedir.
LEKM (Lineer Elastik
Kırılma Mekaniği) kabullerinden yola çıkılarak malzemenin doğrusal davranmadığı,
bir kenar çatlak ucundaki plastik bölgenin şekli, geometri ve yük belirsizlikleri
altında Aralık Analiz Yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Malzeme olarak
6061-T6 alüminyum alaşım seçilmiştir.
İlk aşamada Mod I için xy
düzlemindeki gerilmelerin belirlendiği bağıntılar yardımıyla asal gerilmeler
bulunmuştur. Malzemenin çatlak ucundaki plastik bölgede aktığı düşünülüp Von
Misses Akma Kriteri uygulanmıştır. Buradan da plastik bölgeye ait yarıçap 
fonksiyonu
elde edilmiştir. Bu aşama sonucunda deterministik sonuç bulunmuştur.
İkinci aşamada elde edilen
fonksiyonunun bağlı olduğu yük belirsizliği
olan gerilme ve geometrik belirsizlik olan çatlak boyu , ∓%10
belirsizlik aralığında incelenerek deterministik sonuç ile
karşılaştırılmıştır. Çatlak ucundaki plastik bölge şekli için elde edilen
aralık alt ve üst sınırları kıyaslanarak en dar güven aralığı belirlenmiştir.
Matlab kullanılarak çizdirilen grafikler yardımıyla en geniş belirsizlik
aralığı yük belirsizliği olan ’dan
elde edilmiştir. Geometrik belirsizlik olarak değerlendirilen çatlak boyu
sonucu elde edilen güven aralığı daha dardır.