Granit Seramiklerde Mod I Ve Karma Modlu Göçme Halinde Kırılmanın İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmadaki deneysel çalışmalar, merkezinde çentik bulunan dairesel disk numuneye uygulanan basınç testine dayanmaktadır. Mod I yüklemesi altında test metodunun amacı granit seramik için gerilme şiddet çarpanı KIC’nin kritik değerini belirlemektir. Aynı tip numuneler ayrıca Mode I ve Mode II yükleme durumlarının birlikte etkidiği Karma Modlu durum için teste tabii tutulur. Uygulanan yük doğrultusuna göre çatlağın eğim açısını yönlendirerek kırılma modunu Mode I (Açılma) den Mode II (Kayma) ye değiştirmek mümkün olmaktadır. Karma Modlu göçme zarfları kullanılarak birçok gevrek malzeme üzerinde kullanılan numune geometrisi ile genişçe bir aralıkta KII|/KI oranı bulunabilmektedir. Burada KI ve KII çatlak ucundaki Mode I ve Mode II gerilme şiddet çarpanlarıdır. Mode I yüklemesi altında deney sonuçlarıyla kuramsal sonuçlar arasında iyi bir uyum vardır. Karma Modlu yükleme için de kırılma zarf eğrisindeki eğilim teorik eğriyle benzer olmakla birlikte deneysel sonuçlar ile teorik sonuçlar arasındaki değerlerde farklılıklar olduğu gözlenmiştir.

The experimental testing program of this study is based on the diametral compression test of disc specimens containing an internal slant crack. Under Mode I loading condition, the test method is to determine the critical value of the stress intensity factor, KIC, for Granite Ceramic. The same disc specimen is also tested under combined Mode I and Mode II loading conditions. By changing the notch orientation angle with respect to the loading direction, the mode of fracture is varied from pure Mode I to Mixed-Mode. Based on the Mixed-Mode fracture envelope, it is shown that the disc specimen which is currently used for several brittle materials provides a wide range of |KII|/KI] ratio, where KI and KII are the Mode I and Mode II stress intensity factos (SIFs) at the notch tip. It can be concluded that there is a good fit between the experimental results and the theory in Mode I loading. In Mixed-Mode loading, fracture envelope of the material shows similar trend with the theoretical curve but there are differences in the values.