2024-T3 alüminyum alaşımının simüle edilmiş uçuş yükleri altında yorulma davranışı

Abstract

ÖZET Doktora Tezi 2024-T3 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ SİMÜLE EDİLMİŞ UÇUŞ YÜKLERİ ALTINDA YORULMA DAVRANIŞI DİLEK TETİK Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Sivil Havacılık Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Nuran AY 1999, 123 Sayfa Bu çalışmada, 2024-T3 alüminyum alaşımının gerçek uçuş şartlarına yakın koşullarda yorulma davranışının belirlenmesi amacıyla sabit ve simüle edilmiş değişken genlikli yükler altında yorulma deneyleri yapılmıştır. Simüle edilmiş değişken genlikli deneylerde R=0,1 oranında, her 5000, 2500, 1200 çevrimde 100 çevrim blok aşırı yük uygulanmıştır. R=0,5 oranında ise her 500, 250 çevrimde 50 çevrim blok aşırı yük uygulanmıştır. Karşılaştırmak amacıyla aynı alüminyum alaşımının yorulma davranışı iki değişik yük oranında (R=0,1 ve R=0,5) sabit genlikli yük altında incelenmiştir. Değişik periyotlarda uygulanan aşırı yük ile çatlak ilerleme hızının değişimi incelenmiştir. Deneyler numuneler kırılıncaya kadar devam ettirilmiş ve kırık yüzeylerde oluşan ve taramalı elektron mikroskobu ile belirlenen yorulma çizgileri yardımıyla mikro boyutta bölgesel olarak çatlak ilerleme hızı hesaplanmış ve çatlak ilerleme hızını bölgesel olarak etkileyen yapısal hatalar üzerinde incelemeler yapılmıştır. Anahtar kelimeler: Alüminyum, çatlak ilerlemesi, yorulma, mikroyapı, sabit genlikli yükleme, simüle edilmiş uçuş yükleri

ABSTRACT PhD Thesis FATIGUE BEHAVIOUR OF 2024-T3 ALUMINIUM ALLOY UNDER SIMPLIFIED FLIGHT SIMULATION LOADING DİLEK TETİK Anadolu University Graduate School of Natural and Applied Sciences Civil Aviation Programme Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Nuran AY 1999, 123 Pages Fatigue behaviour of 2024-T3 aluminium alloy under constant amplitude and simplified flight loading has been undertaken in this study. The aim of the research was to obtain an understanding of how the alloy behaves under almost real flying conditions. During simplified flight loading experiments when R=0,1, for every 5000, 2500 and 1200 cycles a block of 100 cycle overload was applied. Whereas when R=0,5 was used, for every 500 and 250 cycles a block of 50 cycle overload was applied. For the comparison, experiments at two different R ratio (R=0,1 and R=0.5) were also carried out to determine the fatigue behaviour of the same alloy under constant amplitude loading. Variation of the crack propagation rate with applied overloads during different periods were also investigated. Fatigue experiments have been continued until the specimens got broken. Fatigue striations formed on fractured surfaces have been observed by using a scanning electron microscope and as a result, local crack propogation rate at micro level has been calculated. In addition, the effect of local stuctural imperfections on the crack propogation rate was also investigated. Key words: Aluminium, crack propagation, fatigue, microstructure, constant amplitude loading, simplified flight simulation loading