Vinç Kancalarının Kırılma Mekaniği Yaklaşımı ile Yorulma Dayanımlarının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, endüstride birçok alanda kullanılan farklı malzeme özelliklerine ait 2 ton taşıma kapasiteli karbon ve alaşım vinç kancaları için kırılma mekaniği yaklaşımı ile çatlak ilerleme ve yorulma ömrünü belirlemek için çeşitli analizler yapılmıştır. Karbon ve alaşım kancaların farklı çatlak kalınlıkları için gerilim yoğunluk faktörleri elde edilmiştir. Karbon ve alaşım kancalar için farklı çalışma yüklerinde çatlak derinliği-döngü sayıları eğrileri çıkarılmıştır. Ayrıca alaşım kancalar için, eksantrik yükleme durumu için yorulma ömrü incelenmiştir. Alaşım kancalarda sabit ve değişken genlikli yükleme senaryoları için yorulma ömürleri yorumlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda; uygulanan yük arttıkça yorulma ömrünün azaldığı görülmüştür. Ayrıca alaşım kancalar için yapılan eksantrik yükleme durumlarında kancada göçmenin meydana geldiği bölgenin farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. Sabit ve değişken genlikli yükleme senaryolarında, gerçeğe daha yakın bir modelleme olan değişken genlikli yükleme durumunun yorulma ömrünü olumlu yönde etkilediği ve elde edilen gerilme yoğunluk faktörleri incelendiğinde çatlak derinliği arttıkça, çatlak ucundaki gerilme yoğunluğu faktörünün arttığı görülmektedir. Kırılma mekaniği ile S-N eğrilerinden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış olup, yorulma ömrü için kırılma mekaniği analizlerinden elde edilen sonuçlar genel anlamda S-N eğrilerinden okunan ömür değerlerinden daha düşük çıktığı ve bu nedenle, kırılma mekaniği yaklaşımı, S-N eğrilerinden daha konservatif ömür tahmini sağladığı tespit edilmiştir.