Tabakalanma aşınmasının sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi

Abstract

YÜKSEK LİSANS TEZ ÖZETİ TABAKALANMA AŞINMASININ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ KubilayASLANTAŞ Makine Eğitimi Anabilim Dalı Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Ağustos 2000 Danışman: Yard. Doç. Dr. Süleyman TAŞGETİREN Makine elemanları genellikle birbirleriyle temas halinde çalışırlar. Temas eden yüzeyler birbirleri üzerinde hareket ederken, yüzeyde ve yüzey altında normal ve teğetsel yüklerden dolayı bir takım gerilmeler oluşur. Yüzeye etkiyen normal ve teğetsel yüklerin devamlı olması, yüzey altında bir takım mikro boşlukların oluşmasına neden olur. Yüzeydeki kayma işlemi, oluşan bu boşluklar üzerinde sürekli bası ve çeki gerilmeleri meydana getireceğinden, bu boşluklar zamanla büyüyerek çatlak şeklini alır. Çatlak, kritik çatlak boyuna ulaştığı zaman yüzeye doğru bir yayılma eğilimi gösterir. Bunun sonucu olarak ta yüzeyden tabaka halinde kopmalar meydana gelir. Bu işleme tabakalarıma aşınması denir. Bu çalışmada, yüzey altında bulunan farklı uzunluktaki çatlakların yüzeye etkiyen normal ve teğetsel yükler sonucunda nasıl etkilendiği araştırılmıştır. Çeşitli sürtünme katsayıları ele alınarak Ki, Kn ve J integral değerindeki değişmeler hesaplanmıştır. Bu amaçla sonlu elemanlar metodu kullanılarak bir model oluşturulmuştur. Programlama dili olarak FORTRAN ve BASIC'in kullanıldığı programlar geliştirilmiştir.

Ill ABSTRACT A FINITE ELEMENT MODEL FOR DELAMINATION WEAR Kubilay ASLANTAŞ Education of Machine Working Branch Afyon Kocatepe University Science Institute July 2000 Counsellor: Assistant Professor Süleyman TAŞGETÎREN Machine components are generally work in contact with each other. When contacting surfaces have a relative motion, applied normal and tangential forces cause some stresses on surface and subsurface. If these stresses are applied continuously several voids nucleates at some depth from the surface. The sliding effect on the surface applies compressive and shearing stresses to these voids to generate cracks. When the cracks reach a critical length, it penetrates to surface and breaks away from the surface. This is called delamination wear. In this study, several cracks lengths and friction coefficient are considered. Behaviour of the crack is investigated under these variables. The stress intesity factors Ki and Kn and the J integral calculations are carried out for this purpose. The analysis is done by using the finite element method. Several computer programs are developed by using FORTRAN and BASIC languages.