Gaz türbinli motorlarda yorulma hasarı ve Ti-6Al-4V malzemesinin yüksek sıcaklıktaki sürtünme yorulması davranışının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada uçak jet motorunda yorulma hasarlarının önemi ile ilgili konular bir örnekleme (Ti-6Al-4V malzemesine yönelik yüksek sıcaklık ve sürtünme şartlarında inceleme) ile ele alınmıştır. Çalışma dört ana kısımda toplanmıştır. Birinci kısımda yorulma hasarının tanımı, özellikleri, yorulma deneyleri ve yorulma olayını etkileyen faktörler ele alınmıştır.İkinci kısımda uçak jet motor malzemelerinin özelikleri, jet motor malzemelerinde oluşan hasarlar ve jet motorunda yorulma hasarının önemi incelenmiştir.Üçüncü kısımda uçak jet motor bakımında yorulma hasarlarının belirlenmesinde kullanılan tahribatsız kontrol yöntemleri, bu yöntemlerin avantaj ve dezavantajları incelenmiş ve kullanım alanlarına örnekler verilmiştir.Dördüncü kısımda General Electric firması tarafından üretilen F110-GE-100 turbofan motorlarının yorulma hasarlarının belirlenmesi için, uygulanan tahribatsız kontrol yöntemlerine örnekler verilmiş ve motorun sıcak bölgesinin imalatında kullanılan Ti-6Al-4V malzemesinin yükseltilmiş sıcaklık ve sürtünme şartları altındaki yorulma davranışına yönelik yapılmış olan testler sonlu elemanlar yöntemiyle (ANSYS analiz programında) modellenerek karşılaştırılmıştır.Sonuç bölümünde de, uçak jet motorunda yorulma hasarının önlenmesine yönelik yapılan uygulamalar ve Ti-6Al-4V malzemesine yönelik yapılan testler ve analizler karşılaştırılarak malzemenin ömrünün uzatılması için yapılması tavsiye edilen bilgiler değerlendirilerek sonuçlar çıkarılmaya çalışılmıştır.

In this study, an exemplification is applied on Ti-6Al-4V material for high temperature and fretting condition related with importance of fatigue failure in jet engine maintenance. The study consists of four parts. First part mentions to definition of fatigue failure, features, experiment of fatigue and factors of effecting fatigue.In the second part, features of metarial of aircraft jet engine, failure on material of jet engine and importance of maintenance for failure of fatigue had been examined. Approch used for maintenance of jet engine and preventing of fatigue failure is pointed out as a example. Definition of maintenance intervals applied on life of jet engine parts were also investigated.In the third part non-destructive control methods used for definition of fatique failure, advantages and disanvatages of these methodes were examined and examples for areas of their use were given.In fourth part, instances were given about application of non-destructive control methods to identify fatigue failure of F110-GE-100 turbofan engines, produced by General Electric. Also fatigue behaviour tests were made and compared with Finite Element Method modelling in ANSYS.In the last part of thesis, efforts for preventing fatigue failure in aircraft jet engine maintenance and tests of Ti-6Al-4V material and FEM analysis were compared and recommendations to extend of life cycle of material were evaluated and useful results had been tried to put forward .