Kompozit Malzemelerde Dislokasyon-fiber Etkileşmesinin Matematiksel Olarak Modellenmesi

Abstract

Bu çalıĢmanın amacı, kompozit malzemelerde N adet ayrık kenar dislokasyonuna uygulanan kayma gerilmesi sonucu dislokasyonların fiber yüzeyine olan uzaklığını bulmaktır. N tane ayrık kenar dislokasyonu için N tane lineer olmayan denklem oluşturuldu. Oluşturulan lineer olmayan denklem sistemleri, 30 tane ayrık kenar dislokasyonu için çözüldü. Fiber kompozitlerde ayrık dislokasyonların yerleri; uygulanan gerilme, fiber çapı, anafazın kayma gerilmesi ve fiber fazların kayma modülleri gibi parametrelere bağlıdır. Bu çalışmada iki önemli durum incelenecektir. Bunlardan birincisi kayma düzlemindeki kayma gerilmesi, uygulanan boyutsuz gerilmeye bağlı olarak incelenecektir. İkinci durumda ise kayma düzlemindeki kayma gerilmesi, elde edilen boyutsuz dislokasyon yığılma konumlarına bağlı olarak incelenecektir. Aynı zamanda, optimizasyon üç farklı kompozit, Al/Al2O3, Cu/WC ve Al/SiC, için uygulandı.The aim of this study is to find positions of multiple edge dislocations in a pile-up against a circular/cylindrical interface. An optimization procedure was applied for the solution of nonlinear equations. For multiple edge dislocations, there are multiple nonlinear equations. For 30 dislocation, 30 nonlinear equations had been optimized. The position of discrete dislocations in a fiber composite depends on some different parameters, such as applied stres, fiber radius, shear modulus of matrix and fiber phases…etc. Applied stres can be very important for dislocations positions. In this study, two very important cases will be investigated. Firstly, the effect of varying τapp/μ1 (dimensionless applied stres) for tip shear stress and secondly the effect of changing microstructure, varying Λ (dimensionless pile-up length) for tip shear stress will be investigated. And also the optimization will be applied for three different composites, Al/Al2O3, Cu/WC and Al/SiC.